尾矿固化体力学性质预测的PFC模型研究

以某铁矿项目为工程背景，选用离散元颗粒流程序（PFC）对尾矿固化体的力学特征进行模拟，确定了尾矿固化体细观力学参数，建立了尾矿固化体单轴压缩数值模型，并在此基础上研究尾矿粒径分布及颗粒数量的简化对模拟尾矿固化体的力学特征的影响。研究发现：数值模型单轴压缩计算结果与试验值平均误差为5.5%，证明采用该方法构建的数值模型能有效预测尾矿固化体单轴抗压强度，且对尾矿固化体柔性及脆性破坏形态的捕捉效果较好，进而证明了利用PFC数值模型对尾矿固化体进行模拟有效可行；由于不同工程条件下尾矿粒度分布差异比较大，若尾矿粒径分布较广，建立尾矿数值模型时，可对尾矿粒径分布及颗粒数量进行一定程度的简化。分析表明，当模型尾矿颗粒粒组范围选取比达到50%以上，能较好地模拟尾矿固化体应力应变曲线及破坏形态。     

不同填筑材料对尾矿坝漫顶溃决过程影响试验研究

选取高钛渣、山沙及河沙作为尾矿坝填筑材料,采用试验与理论分析方法研究了相同级配下的3种不同材料填筑尾矿坝在洪水漫顶作用下溃坝过程差异.研究结果表明:高钛渣填筑尾矿坝溃坝后最终溃口宽度最小,坝体侵蚀率最低.山沙和河沙填筑尾矿坝溃坝过程溃口材料损失率和下游洪水含沙率高于高钛渣填筑尾矿坝.将断面平均流速与水流表面流速比值定义为表面流速系数k,泥沙浓度和溃口尺度通过影响k值间接影响溃口流量.理论推导表明当泥沙浓度介于0.05～0.15时存在一个最小k值,当溃口尺寸增大时,k值随之增大.     

蒙脱石吸附尿酸和降低血尿酸的作用

目的研究蒙脱石吸附尿酸和降低血尿酸的作用。方法用离体实验研究蒙脱石对尿酸的吸附作用;用小鼠高尿酸血症模型研究蒙脱石降低血尿酸的作用;用磷钨酸还原法测定尿酸含量。结果蒙脱石在模拟肠液中对尿酸具有较强的吸附作用,且其吸附作用有明显的浓度依赖关系;同一浓度的蒙脱石(20g/L)对不同浓度的尿酸的吸附率差别不大;时效曲线显示其吸附作用快,半小时内吸附率超过60%,1h后基本达到平衡;在酸性环境中(pH2-6)吸附率高,碱性环境下(pH8-10)吸附率下降。尿酸灌胃小鼠的血尿酸浓度和肠道中的尿酸浓度均随着蒙脱石灌胃剂量的增加而下降;通过腹腔注射尿酸造成急性高尿酸血症模型,灌胃的蒙脱石组的血尿酸浓度明显低于模型组。结论蒙脱石有显著的吸附尿酸作用,并能降低高尿酸血症模型小鼠的血尿酸水平。     

机械化学法在Ni-Fe尾矿中提取MgO的工艺

用高能行星球磨机对Ni-Fe尾矿进行机械力化学活化,通过XRD、SEM分析,研究了粉磨过程中Ni-Fe尾矿的晶型、形貌和显微结构的变化对Ni—Fe尾矿中MgO的浸出率的影响．结果表明：球磨处理后的Ni-Fe尾矿,磁铁矿结晶程度降低,橄榄石的Mg-O键和Fe-O键键能和键结构发生了明显的变化,颗粒表面光滑,颗粒进一步分散,圆形度增加,Ni—Fe尾矿活性提高．经过AGO—Ⅱ行星球磨机机械活化的Ni-Fe尾矿,MgO的浸出率相对其他磨处理后的浸出率高,在酸浸温度30℃,酸浸时间120min的条件下,经过AGO-Ⅱ行星球磨机机械活化的尾矿,MgO的浸出率为29％,未经机械活化的尾矿,MgO的浸出率只有6．9％．     

机械化学法处理Ni-Fe尾矿

以Ni-Fe尾矿为原料,通过机械化学法进行机械活化,考察了机械研磨时间对Ni-Fe尾矿中MgO浸出率的影响,采用X荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)等表征手段,分析了原料组成、不同研磨时间处理后矿物的晶体性质和微观形貌.结果表明:原矿未进行研磨时,MgO浸出率仅为6％,而研磨时...     

级配碎石动回弹模量预估模型研究

对不同压实度及含水量条件下的级配碎石进行动回弹模量测定,然后分析压实度、含水量及应力条件对材料动回弹模量的影响规律。结果表明,相较于含水量而言,压实度对模量的影响不大。对级配碎石动回弹模量的拟合回表明NCHRP1-28A模型比修正模型和修正Uzan模型更符合材料自身的力学特性。     

公路淤泥质地基水泥搅拌桩加固效果研究

为探索水泥搅拌桩加固淤泥质地基控制效果,依托印度龙湾1#公路淤泥质地基工程,首先分析了淤泥质土的基本物理力学特性,然后借助淤泥质土水泥固化试验,探索了水泥掺量为0.0%、2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%和15%固化土养护7d、14d和28d时的无侧限抗剪强度、不排水抗剪强度和抵抗变形能力,并据此为水泥搅拌桩确定最佳水泥掺量;最后建立数值模型,对公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固控制效果进行分析。结果表明:海相淤泥质土具有含水量高、低强度、高压缩性、渗透性差、天然地基承载力低等特点;水泥掺量达到15%时,抗剪强度与抗压强度增长了约40倍,杨氏模量E增加了约250倍;龄期与水泥固化土的强度和变形密切相关,前14d龄期内能够完成28d龄期内增长值的80%左右;公路淤泥质地基采用水泥搅拌桩加固后,路基面沉降在填筑结束后20d内基本完成,侧面验证了其加固控制效果较好。     

磨细矿渣掺量对水泥基复合材料微结构的影响

利用压汞、背散射电镜、X射线衍射(XRD)和综合热分析以及化学测试手段系统研究了水胶比为0.48、矿渣掺量为10％～70％的硬化浆体中孔隙率、孔径分布、CH(OH)2(称简CH)含量、非蒸发水量和矿渣反应程度,以确定矿渣掺量对水泥基材料微结构的影响以及最佳掺量.结果表明:矿渣在大掺量情况下也能够改善浆体孔结构分布,相比较而言,矿渣掺量在30％～50％之间时浆体的孔隙率最小;非蒸发水曲线的变化趋势以及矿渣自身反应程度说明,在其掺量30％左右时,存在一个最佳掺量使非蒸发水含量和反应程度最高.     

基于BP神经网络的固化红土抗压强度预测

为分析不同掺量的偏高岭土与石灰共同掺入玄武岩残积红土中对土体的改良效果,本试验选取偏高岭土的掺量分别为0%、2%、4%、6%和8%,石灰的掺量分别为0%、2.5%、5.0%、7.5%和10.0%,同时掺入玄武岩残积红土中,制作25组不同固化红土,对其进行28 d无侧限抗压强度正交试验,并用MATLAB软件建立神经网络预测模型,预测固化红土养护28 d的抗压强度。研究结果表明：本模型预测误差最大为4.56%,拟合度为0.997,且本方法比常规回归分析法更简单、更准确,可预测不同固结材料和掺量的固化红土抗压强度,提高试验效率。     

烟雾对隧道灯光透过性影响的模拟实验研究

通过相似模型的方法,对隧道内不同烟雾浓度的环境进行模拟,并对光源的透过特性进行测定.通过拟合曲线与朗伯-比尔定律曲线的对比,得到不同烟雾浓度、不同色温的室内模拟实验曲线,验证了掺墨水体与烟雾胶体对光的衰减作用相似,可为考虑隧道烟雾环境下的照明设计提供室内实验参考.     

水泥混凝土路面固化温度区域特征及其对面板翘曲的影响

基于全国5个地区的气候参数, 采用路面早龄期温度场计算程序, 研究了不同海拔和纬度地区水泥混凝土路面固化温度的分布特征; 考虑了面板的固化温度与环境温度的叠加效应, 采用三维有限元程序, 分析了不同地区固化温度对路面板翘曲和脱空的影响特性。研究结果表明: 影响面板行为有板顶、板底固化温度差和固化平均温度; 各地水泥混凝土路面的全年固化温度差的分布基本呈宽矮峰加尖锐峰的双峰组合形态, 分别反映负、正固化温度差分布; 负的固化温度差集中在白天形成, 变异性大, 造成面板板角向上翘曲的趋势, 正的固化温度差基本在夜间形成, 数值集中, 形成面板板角向下翘曲的趋势; 对比不同区域的路面固化温度, 高原地区负固化温差最大, 拉萨高频次负固化温度差可达-17.2℃, 其次为北方地区, 哈尔滨高频次负固化温度差约为-13.2℃; 固化平均温度分布呈单峰型, 一般为负值, 纬度高的地区气温年较差大, 直接导致固化平均温度变异范围大, 处于北方的哈尔滨高频次固化平均温度约为-30.4℃, 拉萨则约为-18.4℃; 负的固化平均温度也会引起面板板角向下翘曲, 同等条件下其对面板翘曲的影响效应约为固化温度差影响效应的30%~50%;不同的固化温度特征叠合当地气候环境, 对面板服役阶段的翘曲和脱空会产生不同的效应, 叠加负固化温度差为-20℃时, 面板向上翘曲增大约1.5~2.0mm; 对于面板翘曲明显的地区, 建议可选用四边约束结构形式改善路面工程性能。      

水泥稳定尾矿碎石在道路工程中应用分析

为了研究水泥稳定尾矿碎石,通过室内试验对尾矿级配进行分析,对水泥稳定尾矿碎石进行配合比设计,对水泥稳定尾矿碎石强度进行试验,结果表明按照室内试验配合比进行调整为施工配合比进行试验路段的铺设用于指导施工,对施工工艺进行了分析,路段检测结果表明压实度、含水量、现场干密度、无侧限抗压强度、弯沉检测均满足设计要求,取样钻芯外观密实,层间粘结良好。     

单组分地聚物砂浆的力学性能和微观结构分析

为了研究不同NaOH浓度、胶砂比及溶胶比在多种固化温度下粉煤灰地聚物砂浆的强度发展规律及其微观机理，进行了力学性能试验，并用扫描电镜（SEM）和压汞试验（MIP）分析了其微观形貌、孔径分布. 分析结果表明: 对浓度为10%的NaOH溶液制备的地聚物砂浆试件，即使在很高的温度下固化也没有观察到明显的强度发展；随着NaOH浓度增加或固化温度上升，单组分地聚物砂浆的抗压和抗弯强度均可获得最佳值，该值出现位置由热固化温度和NaOH浓度的共同决定；地聚物的孔径分布微分曲线为单峰分布，控制NaOH的浓度可以大幅减小孔径微分曲线的峰值，显著降低地聚物的孔隙率；粉煤灰颗粒在NaOH的作用下逐渐溶解，并在其表面形成胶凝物质，当Na+ 浓度较低时，地聚物较少，通过控制NaOH浓度可以使得地聚物变得密实，提高其抗压强度；基于热力学关系的分形模型描述地聚物孔结构形态的效果最好，其次为孔轴线模型，空间填充模型和海绵体模型只能较好地描述胶凝孔隙和过渡孔隙的孔结构分形维数；基于热力学关系与基于海绵模型分形维数计算值均在2.0～3.0之间，与一般水泥基材料的结果相近；适当调整NaOH的浓度可以改善地聚物的孔隙结构.      

机械化学法在Ni-Fe尾矿中提取MgO的工艺

用高能行星球磨机对Ni-Fe尾矿进行机械力化学活化,通过XRD、SEM分析,研究了粉磨过程中Ni-Fe尾矿的晶型、形貌和显微结构的变化对Ni-Fe尾矿中MgO的浸出率的影响. 结果表明:球磨处理后的Ni-Fe尾矿,磁铁矿结晶程度降低,橄榄石的Mg-O键和Fe-O键键能和键结构发生了明显的变化,颗粒表面光滑,颗粒进一步分散,圆形度增加,Ni-Fe尾矿活性提高.经过AGO-Ⅱ行星球磨机机械活化的Ni-Fe尾矿,MgO的浸出率相对其他磨处理后的浸出率高,在酸浸温度30℃,酸浸时间120 min的条件下,经过AGO-Ⅱ行星球磨机机械活化的尾矿,MgO的浸出率为29%,未经机械活化的尾矿,MgO的浸出率只有6.9%.     

荒漠-绿洲过渡带斑块植被表层土壤颗粒的空间异质性

以河西走廊荒漠-绿洲过渡带为研究区域,采用土壤分析筛和地统计学的方法,对研究区典型样地斑块植被表层土壤颗粒的组成特征及其空同异质性进行了研究,结果表明：1）不同粒径范围的土壤颗粒质量含量不同,其中细砂（0.25～0.075 rmm）占总土粒质量的75.135 9％,中砂（0.5～0.25 rmm）占13.273 0％,而粗砂（d＞0.5mm）和粉砂（d＜0.075 mm）的含量相对较少,分别只占5.189 5％和6.401 6：2）不同粒径范围的土壤颗粒空间异质性不同,其中粒径1mm≥d＞0.1 mm的土壤颗粒空间异质性的99.6％～88.8％是由空间自相关因素引起的,随机因素起的作用较小,其它粒径范围的土壤颗粒空间异质性的95.1％～100％是由随机因素引起的,而空间自相关因素的作用很小;3）粒径1mm≥d＞0.1 mm的土壤颗粒含量的最优拟合理论模型为曲线模型,空间异质性尺度在24～36.3 m之间,其它粒径范围的土壤颗粒含量的最优拟合模型为线状模型或块金模型,空同异质性尺度较大,均为146.36m.研究结果为进一步探讨荒漠-绿洲过渡带土壤空同异质性与植被空同格局的关系提供依据.     

粉煤灰固化淤泥在普通干线公路路堤填筑中的应用

以231省道兴泰公路为工程依托,系统研究了粉煤灰固化淤泥的路用性能、力学性质和路堤填筑工艺。粉煤灰固化淤泥的最大干密度随粉煤灰掺入量增加而减小,最优含水量随粉煤灰掺入量增加而增大,固化淤泥的c值和无侧限抗压强度随粉煤灰含量增加而增加,φ值随粉煤灰含量增加略有增加。电渗法能有效地降低淤泥中的自由水含量。电渗法降低含水量的最低极限为32%。     

全尾膏体触变特性实验研究

针对尾矿膏体流动过程中的触变行为,将其划分为剪切破坏及静置恢复两个过程,提出以触变量Δτ、触变时间te,结构破坏系数λ,以及结构恢复系数ξ等指标对其进行定量描述.通过不同条件下的恒定剪切速率流变试验,研究了剪切速率、膏体质量分数、絮凝剂添加量、静置时间等因素对膏体触变的影响规律.结果表明,尾矿质量分数、剪切速率,以及絮凝剂添加量对膏体触变均有不同程度的促进作用;在静置条件下,膏体质量分数越高,其絮网结构恢复速率越快.对试验现象进行了解释,并探讨了其工业应用的意义.     

海排灰基层结合料中氯离子固化特性的研究

分析普通水泥、石灰等结合料对海排灰中氯离子固化能力的影响,揭示水泥海排灰、水泥石灰海排灰混合料结合氯离子的固化特性。采用测定氯离子固化含量的水溶盐化学分析法、氯离子的固化理论方法,对水泥海排灰和水泥石灰海排灰固化氯离子特性进行深入研究。试验结果表明,对于水泥海排灰结合料,当氯离子含量超过混合料中海排灰含量2%时,各个龄期的氯离子固化率不再增加。而水泥石灰海排灰结合料,氯离子含量越多,固化率越高。对海排灰基层结合料中氯离子固化研究表明,含适量的氯盐的海排灰可以用做道路基层材料。     

铁尾矿砂石对C50混凝土性能的影响

利用铁尾矿砂石完全取代天然砂和碎石,配制C50混凝土,重点研究铁尾矿砂石对混凝土的工作性、强度、抗冻性能和抗渗性能的影响。研究结果表明:铁尾矿砂石混凝土7 d强度较普通混凝土降低6.6%,28 d强度较普通混凝土增长1%;铁尾矿砂石混凝土的抗冻性、抗水渗透性能、抗氯离子渗透性能均优于普通混凝土。     

几种路基填土冻胀性分析

本文通过粘土、粘土质砂、细粒土质砾在不同含水量下的冻胀试验，总结出各土质冻胀率与含水量的关系。