有机硅材料改性砂岩强度与ζ电位变化规律
本文选题:砂岩 + 单轴抗压强度 ; 参考:《岩土力学》2014年11期
【摘要】:针对干湿循环作用下岩石强度劣化引发工程岩体稳定性控制问题,以山西忻州保德煤矿8煤顶板中粒长石石英砂岩为例,对砂岩进行有机硅材料改性试验。通过单轴压缩试验研究改性前、后砂岩经历不同干湿循环作用后的强度损伤劣化规律,采用电泳法对比分析改性前、后砂岩表面ζ电位变化规律,并探讨了有机硅材料改性砂岩的改性机制。结果表明,(1)改性后砂岩的单轴抗压强度、弹性模量和变形模量明显提高,单轴抗压强度提高21.7%,弹性模量提高22.2%,变形模量提高23%;(2)受干湿循环作用砂岩强度劣化效应明显,随干湿循环次数增多,砂岩单轴抗压强度、弹性模量和变形模量均呈负指数关系降低;(3)有机硅材料对砂岩表面的电性有较大影响,随着岩样悬浮液p H值的降低,砂岩表面的负电性逐渐减弱至不带电,最后变为正电。
[Abstract]:In order to control the stability of engineering rock mass caused by the deterioration of rock strength under the action of dry and wet cycles, the modification test of organosilicon material on sandstone was carried out with the example of quartz sandstone with feldspar in the roof of No. 8 coal mine in Xinzhou Baode Coal Mine, Shanxi Province. Through uniaxial compression test, the strength damage deterioration law of sandstone before and after modification was studied, and the change law of Zeta potential on sandstone surface before and after modification was analyzed by electrophoretic method. The modification mechanism of organosilicon modified sandstone was discussed. The results show that: (1) the uniaxial compressive strength, elastic modulus and deformation modulus of the modified sandstone are obviously increased, the uniaxial compressive strength is increased by 21.7, the elastic modulus is increased by 22.2, and the deformation modulus is increased by 23. With the increase of dry and wet cycles, the uniaxial compressive strength, elastic modulus and deformation modulus of sandstone decrease exponentially. (3) Organosilicon material has great influence on the electrical properties of sandstone surface, and with the decrease of pH value of rock suspension, The negative charge of sandstone surface gradually decreases to no charge, and finally becomes positive.
【作者单位】: 太原理工大学采矿工艺研究所;
【基金】:国家自然科学基金(No.51004075,No.50974093) 中国博士后科学基金(No.20110491631) 山西省青年科技研究基金(No.2011021024-2) 山西省高校优秀青年学术带头人计划项目(2012年)
【分类号】:TU452
【参考文献】
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1 杨更社,蒲毅彬;冻融循环条件下岩石损伤扩展研究初探[J];煤炭学报;2002年04期
2 陈四利,冯夏庭,李邵军;岩石单轴抗压强度与破裂特征的化学腐蚀效应[J];岩石力学与工程学报;2003年04期
3 周翠英,邓毅梅,谭祥韶,刘祚秋,尚伟,詹胜;饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用[J];岩石力学与工程学报;2005年01期
4 徐光苗,刘泉声;岩石冻融破坏机理分析及冻融力学试验研究[J];岩石力学与工程学报;2005年17期
5 黄达;黄润秋;张永兴;;粗晶大理岩单轴压缩力学特性的静态加载速率效应及能量机制试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年02期
6 刘新荣;傅晏;王永新;黄林伟;秦晓英;;(库)水-岩作用下砂岩抗剪强度劣化规律的试验研究[J];岩土工程学报;2008年09期
7 邓华锋;李建林;朱敏;王孔伟;王乐华;邓成进;;饱水-风干循环作用下砂岩强度劣化规律试验研究[J];岩土力学;2012年11期
【共引文献】
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1 杨更社;奚家米;;煤矿立井冻结设计理论的研究现状与展望分析[J];地下空间与工程学报;2010年03期
2 邓华锋;李建林;王孔伟;王乐华;朱敏;;“饱水-风干”循环作用下砂岩损伤劣化规律研究[J];地下空间与工程学报;2011年06期
3 刘新荣;傅晏;郑颖人;梁宁慧;;水岩相互作用对岩石劣化的影响研究[J];地下空间与工程学报;2012年01期
4 安玉科;佴磊;;冻融循环作用下节理岩体锚固性能退化机理和模式[J];吉林大学学报(地球科学版);2012年02期
5 边智华;张利洁;景锋;余美万;;软岩基本质量评价及强度特性试验方法研究[J];长江科学院院报;2008年05期
6 何叶;赵明阶;杨艳萍;龙腾辉;;间歇性泡水对砂岩力学性能的影响研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年06期
7 刘小强;周世良;尚明芳;李怡;;基于水岩相互作用的岩石力学性能研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2012年02期
8 朱凤贤;周翠英;;软岩遇水软化的耗散结构形成机制[J];地球科学(中国地质大学学报);2009年03期
9 高连通;易夏玮;李喜;詹敏;代永力;晏鄂川;;三峡库区典型滑坡变形与高水位涨落关系研究[J];地质科技情报;2011年04期
10 吕涛;李海波;周青春;夏祥;刘亚群;李俊如;;传播介质特性对爆破振动衰减规律的影响[J];防灾减灾工程学报;2008年03期
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1 杨更社;奚家米;;煤矿立井冻结设计理论的研究现状与展望分析[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年
2 李燕;杨林德;闫小波;李鹏;;软弱岩体渗流耦合模型及其数值模拟[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
3 胡萍;王永和;丁加明;卿启湘;;风化软岩水泥改良土的水稳系数变化规律[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
4 张衡;余凤先;许模;谭光杰;;边坡岩体水岩软化作用的试验研究[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
5 阎宗岭;姜永东;张海龙;阳兴洋;熊令;;干湿循环条件下砂岩力学特性实验研究[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
6 唐红梅;刘厚成;陈洪凯;;基于尖点突变模型的三峡库区岸坡稳定性演化[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
7 梁昌玉;李晓;王声星;李守定;赫建明;马超锋;;岩石单轴压缩应力-应变特征的率相关性及能量机制试验研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所2012年度(第12届)学术论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2013年
8 唐皓;赵法锁;陈文玲;党亚倩;;大理岩非线性蠕变模型研究[A];2014年全国工程地质学术大会论文集[C];2014年
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2 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年
3 李宏松;文物岩石材料劣化特征及评价方法[D];中国地质大学(北京);2011年
4 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年
5 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
6 傅晏;干湿循环水岩相互作用下岩石劣化机理研究[D];重庆大学;2010年
7 姚强岭;富水巷道顶板强度弱化机理及其控制研究[D];中国矿业大学;2011年
8 李尤嘉;膏溶角砾岩水损伤特性和机理的细观力学试验研究[D];上海交通大学;2011年
9 奚家米;深厚富水软岩井筒冻结壁力学特性及应用研究[D];西安科技大学;2011年
10 杨富巍;无机胶凝材料在不可移动文物保护中的应用[D];浙江大学;2011年
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2 王琰;岩体—喷层支护结构一体化冻融试验及变形破坏规律的研究[D];中国地质大学;2011年
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4 吴天军;武罐高速公路麻崖子隧道软弱围岩稳定性分析及施工技术研究[D];长安大学;2011年
5 周松涛;冀东油区测钻井固井工艺技术研究[D];东北石油大学;2011年
6 何晓英;高变幅水库岸坡造地型护岸结构修筑关键技术研究及应用[D];重庆交通大学;2011年
7 何叶;周期性饱水对岩石力学性能的影响研究及工程应用[D];重庆交通大学;2011年
8 吕晓涛;深厚富水基岩井筒冻结壁砂质泥岩力学特性试验研究[D];西安科技大学;2011年
9 李建锋;堆浸过程中堆场稳定性分析与灾害防治研究[D];中南大学;2005年
10 陈玉超;冻融环境下岩土边坡稳定性研究初探[D];西安科技大学;2006年
【二级参考文献】
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1 徐千军,陆杨;干湿交替对边坡长期安全性的影响[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
2 陈钢林,周仁德;水对受力岩石变形破坏宏观力学效应的实验研究[J];地球物理学报;1991年03期
3 冯启言,韩宝平,隋旺华;鲁西南地区红层软岩水岩作用特征与工程应用[J];工程地质学报;1999年03期
4 尤明庆;苏承东;;大理岩试样循环加载强化作用的试验研究[J];固体力学学报;2008年01期
5 朱珍德,孙钧;裂隙岩体非稳态渗流场与损伤场耦合分析模型[J];四川联合大学学报(工程科学版);1999年04期
6 李金玉,曹建国,徐文雨,林莉,关遇时;混凝土冻融破坏机理的研究[J];水利学报;1999年01期
7 李彦军;王学武;冯学钢;姜云;蒋可;;T_3x须家河组砂岩饱水作用下水岩相互作用规律研究[J];水土保持研究;2008年03期
8 傅晏;刘新荣;张永兴;胡元鑫;谢应坤;;水岩相互作用对砂岩单轴强度的影响研究[J];水文地质工程地质;2009年06期
9 赖远明,吴紫汪,朱元林,令锋,朱林楠;寒区隧道冻胀力的粘弹性解析解[J];铁道学报;1999年06期
10 孙钧,胡玉银;三峡工程饱水花岗岩抗拉强度时效特性研究[J];同济大学学报(自然科学版);1997年02期
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3 赵应慧,代孟贤,宋鸿谟,孙明亭;有机硅材料在整形、美容上的应用和进展[J];生物医学工程学杂志;1991年01期
4 丁克强;杨国凯;;人类科技的神奇作品——介绍几种新型材料(三)[J];农村青少年科学探究;2009年Z1期
5 柴肇云;郭卫卫;康天合;陈维毅;;有机硅材料改性泥岩物性变化规律研究[J];岩石力学与工程学报;2013年01期
6 叶孝轩;于慧颖;;奇妙的有机硅[J];小学科技;2012年11期
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,本文编号:2050955
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