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弱胶结砂土强度特性的微观机理离散元分析
1
作者 李涛 李澳 李海潮 《工程力学》 北大核心 2026年第2期223-233,共11页
天然土体颗粒间通常存在胶结物质,可称为胶结土,弱胶结土在常见平均应力下的强度特性及其机理表现出明显的平均应力相关性。另外,低平均应力下胶结土的强度对边坡顶部拉裂、基坑浅部稳定等问题起到关键作用,其呈现明显的非线性,且不易... 天然土体颗粒间通常存在胶结物质,可称为胶结土,弱胶结土在常见平均应力下的强度特性及其机理表现出明显的平均应力相关性。另外,低平均应力下胶结土的强度对边坡顶部拉裂、基坑浅部稳定等问题起到关键作用,其呈现明显的非线性,且不易通过试验测得。针对弱胶结砂土,采用离散单元法通过在颗粒间施加胶结模型建立了胶结砂土数值试样,开展了等向拉伸/压缩、等p三轴试验(含p<0和p>0)和等p真三轴试验离散元分析。结果表明:胶结砂土三轴试验的应力-应变关系可以分为三种情况:低围压下(p<σ_(y)),胶结砂土强度包线超越临界状态线q=Mp,应力-应变关系呈现应变软化,微观上伴随胶结接触较快退出承力而摩擦接触承力增长缓慢;中围压下(σ_(y)<p<(p_(c)-p_(t))),应力-应变关系在起始段表现出比重塑砂土更高的模量,总体呈现应变硬化,微观上胶结接触退出承力而摩擦接触承力增长较快;高围压下(p>(p_(c)-p_(t))),应力-应变关系接近相应重塑砂土,微观上在剪切之前即有大量胶结接触退出承力而摩擦接触承力增长更快。三种情况下,胶结砂土和重塑砂土具有接近相同的临界状态强度。在p-q平面上,弱胶结砂土的强度包线在p<σ_(y)时符合扩展椭圆面,并在p>σ_(y)时融入临界状态强度线;在π平面上,临界强度和峰值强度均符合Lade-Duncan准则。 展开更多
关键词 岩土工程 弱胶结砂土 离散单元法 强度包线 三轴试验
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胶结砂土的静力触探模型试验及离散元模拟 被引量：1
2
作者 加瑞 赵栋 +1 位作者 雷华阳 杨岗 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期722-732,共11页
在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据... 在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据q_(c)值估算胶结砂土的强度参数时,如果不考虑结构性的影响,将会高估胶结砂土的内摩擦角;初始剪切模量与锥尖阻力的比值G_(max)/q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,因此可以根据G_(max)/q_(c)的大小定性评价砂土的结构性强弱。通过离散元模拟分析了颗粒间的胶结强度对q_(c)的影响机理。模拟结果表明:贯入会导致探杆附近颗粒间的胶结发生破坏,颗粒间的胶结强度越大,颗粒发生移动所需要的力越大,锥尖周围颗粒的接触力越大,因此q_(c)值随着胶结强度的增加而增大。研究结果可以为胶结砂土中静力触探测试数据的分析和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂土 静力触探 锥尖阻力 离散元模拟 胶结破坏
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胶结砂砾石料的动力特性及损伤本构模型
3
作者 张涛 任红磊 武颖利 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期116-126,共11页
胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶... 胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶凝掺量的增大,动剪模量增大、阻尼比减小。在广义Kelvin模型上串联损伤元件,构建了动力损伤本构模型,根据能量交互原理定义损伤变量D,并修正动剪模量和阻尼比的理论公式,推导得出损伤本构模型的刚度矩阵,该模型对胶结砂砾石料三轴动力剪切试验具有良好的拟合效果。并以某胶结砂砾石坝为例,讨论了坝体在动力荷载作用下的加速度响应及损伤分布规律。所建立的胶结砂砾石料动力损伤模型简洁实用,参数较少且物理意义明确,可用于胶结砂砾石坝的动力响应研究和震损评估。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 动剪切模量 阻尼比 损伤特性 动力本构模型
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胶结砂力学特性及对海堤面板砂土流失防治的试验研究
4
作者 张旭辉 袁明道 +2 位作者 谭彩 史永胜 刘建文 《东北水利水电》 2025年第11期29-33,71,共6页
为解决砂质海堤因面板伸缩缝破损导致的砂土流失问题,本文通过单轴压缩试验、细观结构分析及波浪水槽模型试验,系统研究了低胶凝掺量胶结砂的力学特性与防治效果。通过模型试验,验证了采用低胶凝掺量胶结砂处理伸缩缝破损可有效控制砂... 为解决砂质海堤因面板伸缩缝破损导致的砂土流失问题,本文通过单轴压缩试验、细观结构分析及波浪水槽模型试验,系统研究了低胶凝掺量胶结砂的力学特性与防治效果。通过模型试验,验证了采用低胶凝掺量胶结砂处理伸缩缝破损可有效控制砂土流失,证明该材料是一种经济有效的海堤砂土流失防治材料。研究成果为该类材料在海堤工程中的应用提供了关键依据。 展开更多
关键词 胶结砂 海堤 伸缩缝破损 砂土流失
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水泥改良砂土力学性质试验研究 被引量：1
5
作者 牛坤 罗绪远 《水利水电工程设计》 2025年第1期68-72,共5页
为探寻砂土作为筑坝材料和输水管道垫层材料的适宜性,以取自内蒙古通辽市附近的砂土为材料,采用水泥作为外加剂,开展水泥改良砂土的力学性质试验。通过击实试验确认水泥掺入比分别为0、4%、6%、8%、10%砂料的最大干密度和最优含水率值,... 为探寻砂土作为筑坝材料和输水管道垫层材料的适宜性,以取自内蒙古通辽市附近的砂土为材料,采用水泥作为外加剂,开展水泥改良砂土的力学性质试验。通过击实试验确认水泥掺入比分别为0、4%、6%、8%、10%砂料的最大干密度和最优含水率值,并对每种试验料开展固结试验和直接剪切试验,从而确定试验料的最优配比。对最优水泥掺量混合料进行3、7、14、28 d等养护时间下的直接剪切试验和无侧限抗压强度试验,以确定其强度指标和时间的关系。试验结果表明,掺入水泥后砂土制备样强度明显增大,并随养护时间的增加呈现出强度先快速增大后增幅放缓并逐渐趋平的变化趋势。 展开更多
关键词 砂土 水泥 强度 掺入比 养护时间
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胶结砂砾石料剪切二元强度准则与本构模型研究
6
作者 武颖利 任红磊 郭万里 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期516-524,共9页
为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著... 为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著的软化、强剪胀等力学特性;(2)基于二元介质理论建立了剪切强度准则,该准则可描述不同胶凝掺量下的胶结砂砾石料的强度演化规律;(3)将剪切强度准则合理转化为本构模型中的剪切屈服面,并在修正剑桥模型基础上考虑材料的抗拉特性得到体积屈服面,同时本构模型重点描述了胶结砂砾石料的应变软化及强剪胀性;(4)推导了本构模型在一般应力状态下的刚度矩阵,并证明了其对胶结砂砾石料三轴剪切试验具有良好的拟合效果。该研究结果可为胶结砂砾石坝的应力变形计算提供更好的理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 强度准则 应变软化 剪胀性 双屈服面模型
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基于响应面-遗传算法的胶凝砂砾石配合比优化
7
作者 任文渊 范明辉 +2 位作者 焦宇浩 李润阳 杨普新 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第11期1101-1110,共10页
为了探究不同二级配下胶凝砂砾石(CSGR)的工作性能和力学性能,开展了单因素试验和基于响应面法设计的多因素试验,讨论了砂率、水胶比、二级配单因素及交互作用对CSGR性能的影响,建立了二次多项式回归模型,同时基于非支配排序遗传算法(NS... 为了探究不同二级配下胶凝砂砾石(CSGR)的工作性能和力学性能,开展了单因素试验和基于响应面法设计的多因素试验,讨论了砂率、水胶比、二级配单因素及交互作用对CSGR性能的影响,建立了二次多项式回归模型,同时基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了多目标优化。结果表明:水胶比对CSGR的振动压实(VC)值、抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比均有显著影响,二级配与水胶比交互作用对抗压强度具有显著影响;NSGA-Ⅱ实现了“VC值-抗压强度-劈裂抗拉强度”的多目标优化,为CSGR提供了可靠且多样化的配合比选择,对胶凝砂砾石坝的实际施工与推广应用具有极高的参考价值。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 振动压实(VC)值 力学性能 响应面法 遗传算法 配合比优化
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侧钻热采水平井固井防砂一体化工艺设计及室内研究
8
作者 王圣虹 郑九洲 +3 位作者 张伦 徐凤祥 张聪聪 靳浩楠 《天津科技》 2025年第5期11-15,共5页
随着渤海油田进入中后期,老井通常采用侧钻方式进行二次开发,以充分利用老井眼延长无水开采期,提高油田采收率。针对热采油田开发需求,提出一种固井防砂一体化新工艺:对侧钻热采水平井上部裸眼段实施注水泥固井作业,下部裸眼段实施裸眼... 随着渤海油田进入中后期,老井通常采用侧钻方式进行二次开发,以充分利用老井眼延长无水开采期,提高油田采收率。针对热采油田开发需求,提出一种固井防砂一体化新工艺:对侧钻热采水平井上部裸眼段实施注水泥固井作业,下部裸眼段实施裸眼砾石充填作业,同时固井段满足350℃高温热采要求。提出管柱方案与施工方案后,采用对比分析法分析新工艺的先进性,并验证关键工具的可靠性及施工技术的可行性。试验结果表明:固井防砂一体化整体管柱可满足所提出的施工流程,内外管柱各关键工具性能良好,实现了设计预期功能。该工艺“一趟钻”便可实现固井与砾石充填作业,极大地缩短了作业周期,节约了施工成本,为海上热采井开展侧钻固井防砂一体化工艺提供了借鉴。 展开更多
关键词 侧钻 固井防砂 一体化 砾石充填
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含细粒珊瑚砂水泥胶结体冲击压缩性能试验研究
9
作者 范小春 田晨露 +1 位作者 秦月 张彪 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期2891-2899,共9页
本文采用分离式霍普金森压杆在不同应变率下对珊瑚砂水泥胶结体(CCS)进行冲击压缩试验,研究含细颗粒CCS的冲击压缩性能及细颗粒团聚现象对CCS力学性能的影响。结果表明,宏观上随着细颗粒含量的增加,CCS动态抗压强度先增大后减小,且在3%... 本文采用分离式霍普金森压杆在不同应变率下对珊瑚砂水泥胶结体(CCS)进行冲击压缩试验,研究含细颗粒CCS的冲击压缩性能及细颗粒团聚现象对CCS力学性能的影响。结果表明,宏观上随着细颗粒含量的增加,CCS动态抗压强度先增大后减小,且在3%(质量分数)时达到最大值,随着团聚现象程度加深,CCS动态抗压强度逐渐减小。通过压汞法孔隙结构测试发现,少量细颗粒的掺入降低了CCS的孔隙率及有害级孔隙,使CCS宏观上抗压强度增加。然而过多的细颗粒易出现团聚现象,导致界面过渡区黏结强度降低,易出现裂缝,从而降低了材料韧性和动态强度。通过分析CCS动态增长因子和比吸收能与应变率的关系,发现动态增长因子具有明显的应变率效应,少量的珊瑚砂细颗粒能够增强CCS的吸收能,且比吸收能与应变率存在近似线性关系。 展开更多
关键词 珊瑚砂水泥胶结体 细颗粒 颗粒团聚 冲击压缩性能 分离式霍普金森压杆试验
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掺风积沙水泥稳定级配砾石的无侧限抗压强度
10
作者 王海 李文君 +1 位作者 杨鑫 梁越 《新型建筑材料》 2025年第5期79-81,101,共4页
采用风积沙替代河砂应用于道路工程建设,不仅能够缓解沙漠地区河砂资源短缺问题,还具有生态效益和成本优势。按二级及以下公路的基层配比要求,采用4档[即G2(20~30 mm)+G8(10~20 mm)+G11(5~10 mm)+XG3(0~5 mm)],水泥用量为5%,以风积沙等... 采用风积沙替代河砂应用于道路工程建设,不仅能够缓解沙漠地区河砂资源短缺问题,还具有生态效益和成本优势。按二级及以下公路的基层配比要求,采用4档[即G2(20~30 mm)+G8(10~20 mm)+G11(5~10 mm)+XG3(0~5 mm)],水泥用量为5%,以风积沙等质量替代河砂,替代率分别为0、7%、12%、17%、22%、30%,制备风积沙水泥稳定级配砾石基层混合料。通过原材料级配分析、混合料的击实试验和7 d无侧限抗压强度试验,结果表明,风积沙替代率为7%的水泥稳定级配砾石作为二级及以下公路基层是可行的。 展开更多
关键词 道路工程 半刚性基层 风积沙 水泥稳定级配砾石 无侧限抗压强度
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细砂工程特性及改良试验研究
11
作者 刘扬 窦健楠 《广西水利水电》 2025年第5期15-18,共4页
受限于干旱地区筑坝材料严重不足,对细砂进行改良试验。针对内蒙古某蓄水池工程填筑细砂料的工程特性,开展了掺不同比例水泥细砂料的物理力学性能试验研究,分析其对细砂料物理力学性能的影响规律。试验结果表明,细砂料掺水泥后抗剪强度... 受限于干旱地区筑坝材料严重不足,对细砂进行改良试验。针对内蒙古某蓄水池工程填筑细砂料的工程特性,开展了掺不同比例水泥细砂料的物理力学性能试验研究,分析其对细砂料物理力学性能的影响规律。试验结果表明,细砂料掺水泥后抗剪强度有显著提高,压缩指标影响较小;抗渗效果有微弱提高,具有一定压实性能。对于工程级别相对较低的挡水建筑物,或者是地震烈度较低区域,作为浸润线以下的坝壳填筑料是可行的。 展开更多
关键词 细砂 掺水泥 物理力学性能 改良试验
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红沙制备胶结充填材料性能可行性试验研究 被引量：1
12
作者 王树帅 杨仁树 +1 位作者 李永亮 徐斌 《煤炭学报》 北大核心 2025年第S1期324-335,共12页
针对矸石原料不足的问题,以矿区周边赋存的大量天然红沙替代矸石制备胶结充填体,对不同红沙替代率(红沙替代矸石质量比)的矸石-红沙胶结材料、不同浓度的矸石基与红沙基胶结材料性能进行测试,分析红沙替代矸石制备胶结充填材料性能的可... 针对矸石原料不足的问题,以矿区周边赋存的大量天然红沙替代矸石制备胶结充填体,对不同红沙替代率(红沙替代矸石质量比)的矸石-红沙胶结材料、不同浓度的矸石基与红沙基胶结材料性能进行测试,分析红沙替代矸石制备胶结充填材料性能的可行性。随着红沙替代率增加,料浆扩展度与泌水率增加,流变参数(屈服应力、黏度系数)与充填体密度减小,强度与超声波波速先增加后减小。红沙含有的粘土性矿物比矸石少,颗粒细小且粒径级配良好,使得料浆流动性增加,流变剪切应力曲线波动范围减小。剪切应力曲线符合宾汉姆本构模型。细颗粒的红沙可较好的填充充填体孔隙,水化产物可较好的包裹红沙颗粒,因此强度增加;红沙颗粒内部结构不如矸石致密,继续加入红沙,充填体强度略降低。充填体强度与超声波波速呈正相关,微观结构与充填体密度显示,充填体强度不仅与密度有关,还与充填体内部颗粒结构有关。加入红沙后,充填体峰值应变无明显变化,最终应变有所减小,红沙主要影响充填体峰后变形阶段,该影响随养护龄期的增长而减弱。任一浓度下,红沙基料浆扩展度与泌水率大于矸石基料浆,剪切应力曲线光滑,流变参数小于矸石基料浆;随着浓度增加,2种料浆泌水率差值逐渐减小,流变参数差值逐渐增大。红沙基充填体早期强度大,后期强度略小于矸石基充填体。输送性能与力学特性表明红沙可较好的取代矸石制备胶结充填材料,为煤矿提供了一种可选的胶结充填材料。 展开更多
关键词 矸石 红沙 胶结充填材料 流动性 流变性 充填体强度
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废石-风积沙胶结充填体细观力学特性研究
13
作者 熊博 邢军 +3 位作者 孙晓刚 邱景平 胡世利 张庆嵩 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第2期83-89,共7页
废石骨料粒径分布与充填料浆灰砂比对废石胶结充填体的力学特性有显著影响。为探究二者与充填体力学特性的关系,开展了充填体配比试验,构建了颗粒流模型,分析了废石胶结充填体单轴压缩过程中裂纹发育、力链演化和颗粒破坏的规律。结果表... 废石骨料粒径分布与充填料浆灰砂比对废石胶结充填体的力学特性有显著影响。为探究二者与充填体力学特性的关系,开展了充填体配比试验,构建了颗粒流模型,分析了废石胶结充填体单轴压缩过程中裂纹发育、力链演化和颗粒破坏的规律。结果表明:灰砂比越高,废石胶结充填体强度对骨料粒径分布分形维数变化的敏感性越高,灰砂比从1∶8提高至1∶4时,不同分形维数试样的强度极差从0.40 MPa增加至1.54 MPa;胶结充填体中,骨料与胶结基质间的界面易沿骨料边界破坏,并沿该界面发展,随着分形维数的增加,试样中细骨料占比增加,剪切裂纹的占比增加;此外,分形维数越高越有利于胶结基质均匀分布,胶结基质能更好地参与承载;在充填方案设计时,可以通过改变废石骨料的分形维数,灵活调整充填体的强度以满足实际需求。 展开更多
关键词 胶结充填体 骨料粒径分布 灰砂比 力学特性 细观结构演化
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微生物注浆固化砂土均匀性的试验研究
14
作者 戴迪 彭劼 +2 位作者 刘志明 卫仁杰 李亮亮 《南京林业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期217-224,共8页
【目的】推广微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术在水土保持领域的应用,明确加固的过程中菌液分布和加固效果,提出间接测试砂样中细菌分布均匀程度的方法,为后续研究提供参考。【方法】利用巴氏生孢八叠球菌(Sporosarcina pasteurii)对标... 【目的】推广微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术在水土保持领域的应用,明确加固的过程中菌液分布和加固效果,提出间接测试砂样中细菌分布均匀程度的方法,为后续研究提供参考。【方法】利用巴氏生孢八叠球菌(Sporosarcina pasteurii)对标准砂进行了1 m长砂柱注菌试验和MICP注浆加固试验,结合平行试样对比研究菌液分布和加固效果的均匀性,分析注菌方式和注浆过程对菌液分布及加固效果均匀性的影响。【结果】直接注菌液法和菌液固定液交替注入法可使菌液在砂柱中获得较均匀的初始分布,这一分布趋势可由细菌解脲能力来间接评估。随后的注浆过程可改变砂柱中的细菌分布,固定液在4 mL/min的流速下对细菌分布的均匀性影响较小,但是胶结液对细菌分布的均匀性有明显的冲刷作用,使得砂柱每段的无侧限抗压强度和碳酸钙生产量有明显差异。【结论】含菌砂样搅拌水溶液解脲能力试验用于间接测试砂样中细菌分布是可靠的,加固过程中产生的不均匀现象主要由胶结液的注入引起,故直接注菌液法和交替注入法可以获得较均匀的加固效果。 展开更多
关键词 水土保持 砂土固化 微生物注浆 细菌分布 均匀性
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沙坪一级水电站胶结砂砾石芯样试件强度试验研究
15
作者 朱忠平 杨会臣 +3 位作者 贾金生 吴洋锋 李昂 韩瑞坤 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S2期685-691,共7页
钻芯法是胶结砂砾石工程现场检测方法中最常用的手段之一,具有直观性、准确性及可靠性特点。基于沙坪一级电站现场钻孔芯样,对加工成直径为ϕ150 mm、ϕ180 mm、ϕ219 mm,径高比为1∶2、1∶1、2∶1的试件进行了抗压强度测试;对比分析了其... 钻芯法是胶结砂砾石工程现场检测方法中最常用的手段之一,具有直观性、准确性及可靠性特点。基于沙坪一级电站现场钻孔芯样,对加工成直径为ϕ150 mm、ϕ180 mm、ϕ219 mm,径高比为1∶2、1∶1、2∶1的试件进行了抗压强度测试;对比分析了其与标准立方体试件的强度值差异,采用Grubbs检验法对试件抗压强度中的离散异常值进行了判断;建立了不同直径、径高比下的芯样强度与标准试件强度的回归方程。研究结果表明,相同的直径下,抗压强度随着径高比的增加而增大;相同径高比下,抗压强度随着直径的增大而增大;研究得到的芯样强度换算系数可应用于胶结砂砾石工程现场质量检测及鉴定中,具有较强的应用价值。 展开更多
关键词 胶结砂砾石 钻芯法 抗压强度 异常值检验 径高比
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含泥量对胶凝砂砾石力学性能及微观结构的影响分析 被引量：2
16
作者 龚爱民 雍康 +4 位作者 金镯 黄逸尔 王福来 邵善庆 罗加辉 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第6期169-176,共8页
胶凝砂砾石(CSG)是由天然砂砾石与胶凝材料拌合而成的新型筑坝材料,受地缘地质环境的影响,CSG材料存在含泥量差异。采用4因素(水胶比、水泥含量、粉煤灰含量、含泥量)4水平进行正交试验设计,开展CSG材料的抗压与劈拉强度试验,通过极差... 胶凝砂砾石(CSG)是由天然砂砾石与胶凝材料拌合而成的新型筑坝材料,受地缘地质环境的影响,CSG材料存在含泥量差异。采用4因素(水胶比、水泥含量、粉煤灰含量、含泥量)4水平进行正交试验设计,开展CSG材料的抗压与劈拉强度试验,通过极差分析法确定决定材料强度的关键影响因素,并给出技术经济最优配比(水泥与粉煤灰含量均为60 kg/m 3,水胶比1.1,含泥量2.05%)。采用XRD、SEM-EDS、BSE-IA分析CSG试块微观结构,结果表明:优化配比下,水化硅酸钙(C-S-H)等产物可有效填充微孔隙,形成致密结构,显著提升材料力学性能。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 含泥量 正交试验设计 力学性能 微观结构
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佩吉铜金矿二采区充填材料配合比的优化与应用 被引量：2
17
作者 张金坤 何银东 +1 位作者 刘龙琼 易云佳 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第2期66-72,共7页
为了满足塞尔维亚佩吉铜金矿矿区二步骤采场回采对充填体强度的要求,同时降低充填成本,对充填材料配比进行了优化设计。通过理论计算初步确定采场不同部位的充填体强度,并进行了多组室内充填料配比试验。试验表明,随着充填料浆质量浓度... 为了满足塞尔维亚佩吉铜金矿矿区二步骤采场回采对充填体强度的要求,同时降低充填成本,对充填材料配比进行了优化设计。通过理论计算初步确定采场不同部位的充填体强度,并进行了多组室内充填料配比试验。试验表明,随着充填料浆质量浓度和灰砂比的增大,充填体的单轴抗压强度逐渐增大,当质量浓度为68%、灰砂比为1∶6和1∶8时充填体强度可以满足理论计算的充填体强度要求。在此基础上进行工业试验,结果表明,一步骤采场底部采用1∶6的灰砂比、顶部及中部采用1∶8的灰砂比进行充填,可以满足二步骤采场回采对充填强度的要求,同时与采用原充填配合比方案相比,充填成本可减少2.53元/t。 展开更多
关键词 充填材料配合比 灰砂比 质量浓度 充填体强度
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掺杂硅锰渣和沙漠砂的水泥基复合材料的微观结构和力学性能 被引量：1
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作者 兰永军 张喆 +3 位作者 周志尧 王紫 孟松松 李宏波 《中国粉体技术》 2025年第2期71-80,共10页
【目的】以硅锰渣、沙漠砂为掺料制备水泥基复合材料,研究水泥基复合材料的微观结构和力学性能,实现节能减排、有效利用资源。【方法】以硅酸盐水泥和标准砂水泥作为对照组,制备硅锰渣、沙漠砂水泥基复合材料试样;利用扫描电子显微镜和... 【目的】以硅锰渣、沙漠砂为掺料制备水泥基复合材料,研究水泥基复合材料的微观结构和力学性能,实现节能减排、有效利用资源。【方法】以硅酸盐水泥和标准砂水泥作为对照组,制备硅锰渣、沙漠砂水泥基复合材料试样;利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪分析4组水泥基材料的微观结构和水化产物;分别对4组试样进行抗折和抗压强度试验,研究水泥基复合材料的力学性能。【结果】4组试样的水化产物均为氢氧化钙、钙矾石和水化硅酸钙,但水化产物含量不同。4组试样的抗折、抗压强度均随养护龄期的增大而增大;养护龄期为28d时,抗折、抗压强度由大到小的4组试样依次为硅酸盐水泥、硅锰渣水泥、标准砂水泥、沙漠砂水泥,试样的抗折强度分别为2.8、2.6、2.4、1.6MPa,抗压强度依次为58.8、57.6、41.7、24.1MPa,硅酸盐和硅锰渣水泥试样的抗压、抗折强度较为接近,且均高于标准砂和沙漠砂水泥的。在硅锰渣质量分数为15%、养护龄期为28d时,硅锰渣水泥基试样的微观结构致密,与硅酸盐水泥试样的力学性能接近。【结论】硅锰渣水泥基试样的微观结构致密,标准砂水泥试样的微观结构中含有较多孔隙,沙漠砂水泥试样中因存在明显的结团堆积现象导致结构稳定性降低;与沙漠砂相比,硅锰渣更适合替代部分水泥制备水泥基复合材料。 展开更多
关键词 硅锰渣 沙漠砂 水泥基复合材料 水化产物 微观结构 力学性能
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基于声发射特征的胶凝砂砾石材料损伤演化模型 被引量：1
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作者 宋绍华 张献才 +2 位作者 张剑翔 王玉强 郭利霞 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期124-128,共5页
为研究胶凝砂砾石材料的细观损伤破坏机理,开展了单轴压缩声发射试验,从声发射参数角度出发揭示了其损伤演化规律,建立了加载全过程的非线性损伤演化模型。结果表明,胶凝砂砾石材料在整个加载过程中表现为压密、弹性、塑性、峰后破坏4... 为研究胶凝砂砾石材料的细观损伤破坏机理,开展了单轴压缩声发射试验,从声发射参数角度出发揭示了其损伤演化规律,建立了加载全过程的非线性损伤演化模型。结果表明,胶凝砂砾石材料在整个加载过程中表现为压密、弹性、塑性、峰后破坏4个阶段,整体破坏以剪切破坏为主;加载过程中声发射振铃计数呈上升-活跃-平静的变化趋势,累积振铃计数与损伤变量随时间呈“S”形分布。以声发射特征参数构建的损伤演化模型能够反映材料受载全阶段损伤演化过程及损伤累积程度,为胶凝砂砾石坝结构分析奠定了理论基础。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 损伤演化 声发射特征 损伤模型
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石膏胶结钙质砂的力学性能试验研究
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作者 楼杰 林铭宇 +2 位作者 曾召田 李龚颜 车东泽 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期9927-9934,共8页
珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电... 珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电镜扫描技术分析了试样微观形貌的演化规律,揭示出石膏胶结钙质砂力学性能变化的微观机制。试验结果表明:在相同水灰比条件下,随石膏掺入比的增加,胶结钙质砂试样的无侧限抗压强度逐渐递增;在相同石膏掺入比条件下,低掺入比(5%和10%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增而增大,而高掺入比(15%、20%和25%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增呈现先增大后减小的变化趋势;石膏胶结钙质砂试样存在最佳配比:掺入比为25%、水灰比为0.9。上述力学性能变化的本质原因在于:建筑石膏(主要成分为半水石膏)遇水后发生化学反应,转变为二水石膏,连接了试样内的钙质砂颗粒,使土体颗粒间的胶结作用增强。 展开更多
关键词 石膏胶结 钙质砂 力学性能 微观结构特征
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