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秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土基本性能正交试验

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长江科学院院报 2024年第6期41卷 156-163页

作者：姚韦靖韩金秀方冉庞建勇安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽理工大学矿山建设工程安徽省高校重点实验室安徽淮南232001 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司博士后科研工作站安徽芜湖241000

应用正交试验法开展了16组秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土和3组玻化微珠保温混凝土基本性能试验。完成了秸秆粉末体积率VS、玻化微珠代砂率VG和聚丙烯纤维体积率VP这3种因素对秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土立方体抗压、劈裂... 详细信息

应用正交试验法开展了16组秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土和3组玻化微珠保温混凝土基本性能试验。完成了秸秆粉末体积率VS、玻化微珠代砂率VG和聚丙烯纤维体积率VP这3种因素对秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土立方体抗压、劈裂抗拉强度极差和方差分析。结果表明:玻化微珠掺入可有效提高混凝土隔热保温性、工作性,但会造成强度损失。玻化微珠对混凝土抗压强度减小最为显著,最大损失幅度为24.64%,秸秆粉末和聚丙烯纤维对抗压强度影响可忽略;聚丙烯纤维对混凝土抗拉强度提高极为显著,最大提升幅度为16.72%,同时显著提高拉压比。基于试验数据建立了秸秆/聚丙烯纤维-玻化微珠保温混凝土抗压和抗拉强度预测模型,预测效果较好。

关键词：保温混凝土秸秆聚丙烯纤维玻化微珠力学性能正交试验强度预测模型

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纸质双层地下空间结构模型设计优化分析

实验技术与管理 2024年第5期41卷 217-225页

作者：姚韦靖宋远王湘吉彭泉森陈逸楚周川皓安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

以第七届城市地下空间工程大学生模型设计竞赛为背景,以纸质双层地下空间结构模型为分析实例,从模型概念设计、选型制作、理论计算、数值分析等方面,对模型结构进行了优化分析,完成了加载实验。该模型结构满足题目要求,在承受满载100 kg... 详细信息

以第七届城市地下空间工程大学生模型设计竞赛为背景,以纸质双层地下空间结构模型为分析实例,从模型概念设计、选型制作、理论计算、数值分析等方面,对模型结构进行了优化分析,完成了加载实验。该模型结构满足题目要求,在承受满载100 kg时,模型结构沉降量仅为2.80 mm。参赛实践表明,大学生模型设计竞赛可以像实际工程结构设计一样,通过概念设计、力学分析、数值计算优化等找到合理的结构设计方案,加上精良的制作工艺和反复练习,能够培养学生的创新能力、动手能力以及团结合作精神。

关键词：纸拱模型模型设计竞赛地下空间结构优化设计承载自重比

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不同界面倾角岩石-混凝土组合体蠕变特性研究

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第4期6卷 137-149页

作者：姚韦靖刘宇庞建勇韩金秀肖宇辰安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司博士后科研工作站安徽芜湖241000 安徽理工大学矿山建设工程安徽省高校重点实验室安徽淮南232001

为探究岩石-混凝土界面对地下建筑支护结构失效的影响,通过7种不同界面倾角的岩石-混凝土组合体试件的单轴和分级加载蠕变试验,研究了其蠕变特性。研究结果表明:随界面倾角的增大,组合体抗压强度呈“W”形变化,倾角在0°,45°,90°时出... 详细信息

为探究岩石-混凝土界面对地下建筑支护结构失效的影响,通过7种不同界面倾角的岩石-混凝土组合体试件的单轴和分级加载蠕变试验,研究了其蠕变特性。研究结果表明:随界面倾角的增大,组合体抗压强度呈“W”形变化,倾角在0°,45°,90°时出现极大值,而倾角在30°,60°~75°时出现极小值;并将其破坏模式分为轴向破坏、组合破坏、界面破坏等3种典型破坏模式。组合体蠕变破坏强度低于单轴抗压强度,表明长期加载对组合体会造成损伤;瞬时应变随界面倾角的增大,先减小后增大;与倾角0°的相比,倾角45°,60°,75°,90°的瞬时应变分别减少了22.68%,47.72%,52.01%,4.56%;蠕变比随应力水平的提高呈下降-稳定-上升3个阶段特征;随界面倾角的增大,蠕变破坏临界应力逐渐减小,蠕变稳定阶段逐渐缩短,组合体稳定性逐渐降低。基于试验结果对Burgers蠕变模型参数进行辨识,所得理论曲线与瞬时变形和衰减蠕变阶段试验数据吻合较好。研究成果可为深入认识混凝土支护与围岩结构界面倾角引起的蠕变破坏机制及地下建筑结构支护安全提供参考。

关键词：岩石-混凝土组合体界面倾角应力水平蠕变 Burgers模型

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“土力学”课程的教学特点和改革措施分析

安徽建筑 2024年第2期31卷 90-91页

作者：于锋陈海明马宏伟姚韦靖安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

“土力学”是一门不断发展中的学科,诸多理论和概念比较抽象,初学者往往感觉晦涩难懂,同时“土力学”是一门实践性很强的专业课程,该专业大部分本科生并没有实际接触过具体工程,给教师教学带来了一定的难度。文章针对“土力学”教学遇... 详细信息

“土力学”是一门不断发展中的学科,诸多理论和概念比较抽象,初学者往往感觉晦涩难懂,同时“土力学”是一门实践性很强的专业课程,该专业大部分本科生并没有实际接触过具体工程,给教师教学带来了一定的难度。文章针对“土力学”教学遇到的一些共性问题,提出教学改革意见,以供参考借鉴。

关键词： “土力学” 教学特点改革措施调查研究

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基于TRIZ理论的混凝土养护箱改进

湖南城市学院学报（自然科学版） 2024年第4期33卷 22-25页

作者：姚韦靖柏梦宇王成军安徽理工大学安徽省创新方法推广应用与示范基地安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽理工大学人工智能学院安徽淮南232001

传统混凝土养护箱存在着设定条件不足、设备较大、正常使用移动不便等问题,本文基于TRIZ理论(Theory of the solution of inventive problems)中的功能分析、裁剪分析、因果轴分析、物-场分析和技术矛盾分析方法,对混凝土养护箱进行优... 详细信息

传统混凝土养护箱存在着设定条件不足、设备较大、正常使用移动不便等问题,本文基于TRIZ理论(Theory of the solution of inventive problems)中的功能分析、裁剪分析、因果轴分析、物-场分析和技术矛盾分析方法,对混凝土养护箱进行优化设计,并提出了一种可移动拆卸和远程操作设定的混凝土养护箱设计思路。

关键词： TRIZ理论混凝土养护箱系统分析因果分析物-场模型

聚丙烯纤维混凝土基本力学性能及其尺寸效应研究

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河南城建学院学报 2024年第4期33卷 26-32页

作者：姚韦靖江慧庞建勇肖宇辰安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司博士后工作站安徽芜湖241000

为探索聚丙烯纤维混凝土强度指标间的尺寸效应,测试了不同尺寸及不同聚丙烯纤维掺量混凝土试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗折强度及断裂能,结果显示,随着聚丙烯纤维掺量的增加,各尺寸混凝土试件的抗拉强度、抗折强度及断裂能均显... 详细信息

为探索聚丙烯纤维混凝土强度指标间的尺寸效应,测试了不同尺寸及不同聚丙烯纤维掺量混凝土试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗折强度及断裂能,结果显示,随着聚丙烯纤维掺量的增加,各尺寸混凝土试件的抗拉强度、抗折强度及断裂能均显著提高,但抗压强度有所下降;分析了混凝土试件的荷载-位移曲线、试件破坏形态、拉压比及折压比,发现掺入1.5 kg/m^(3)聚丙烯纤维后,抗压强度最大应变量提高了250%,拉压比由1/11.2提高至1/7.3,说明掺入聚丙烯纤维能够改善混凝土的受力特性,使材料由脆性转变为韧性;讨论了各强度指标间的关系和尺寸效应,建立了抗压强度、抗拉强度及抗折强度间的换算关系,为聚丙烯纤维混凝土的结构设计与分析提供了理论基础。

关键词：聚丙烯纤维混凝土强度指标尺寸效应

玻化微珠-水泥/水玻璃隔热注浆材料正交试验

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安徽理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 53-60页

作者：姚韦靖刘涛蔡海兵许小健马祥钟能安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司博士后工作站安徽芜湖241000 安徽理工大学矿山建设工程安徽省高校重点实验室安徽淮南232001

目的为解决深部矿井开采出现的高温热害问题,提出以玻化微珠为掺合料的水泥/水玻璃注浆材料进行隔热支护的新思路。方法采用正交试验的方法,研究水灰比(因素A)、玻化微珠掺量(因素B)、水玻璃与水泥浆体积比(因素C)3种因素对注浆材料性... 详细信息

目的为解决深部矿井开采出现的高温热害问题,提出以玻化微珠为掺合料的水泥/水玻璃注浆材料进行隔热支护的新思路。方法采用正交试验的方法,研究水灰比(因素A)、玻化微珠掺量(因素B)、水玻璃与水泥浆体积比(因素C)3种因素对注浆材料性能的影响。结果获得最优配比为A_(1)B_(3)C_(3),90d抗压强度为20.2MPa,即水灰比为0.6,玻化微珠掺量为45kg/m^(3),水玻璃与水泥浆体积比为0.6。3种因素对抗压强度的影响顺序为水灰比影响最大,其次是水玻璃与水泥浆体积比,最后是玻化微珠掺量;对于胶凝时间,水玻璃与水泥浆体积比有较为显著影响,玻化微珠掺量、水灰比影响较小;对于结石率,玻化微珠掺量和水灰比影响显著,其中后者影响更为显著,最后是水玻璃与水泥浆体积比,结石率最大可接近。结论该种新型隔热注浆材料强度大、结石率大,能够满足井下注浆施工的要求,对于井巷主动隔热环境控制有一定参考。

关键词：注浆材料玻化微珠正交试验强度胶凝时间结石率

城市地下空间工程大学生模型竞赛的设计与建造

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徐州工程学院学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 57-67页

作者：姚韦靖赵玉州王杰郭贺林王湘吉安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

第六届高校城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛的主题为大跨度地下空间工程的设计与建造,要求使用白卡纸制作模型,具有足够的承载力和抗变形能力,且质量尽可能小.该文以安徽理工大学参赛作品为例,从材料力学性能、概念设计、理论... 详细信息

第六届高校城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛的主题为大跨度地下空间工程的设计与建造,要求使用白卡纸制作模型,具有足够的承载力和抗变形能力,且质量尽可能小.该文以安徽理工大学参赛作品为例,从材料力学性能、概念设计、理论计算、数值优化、制作工艺等方面,对模型结构进行了优化分析,最终完成模型加载试验,在承受满载20 kg时,模型结构沉降量仅为5.40 mm.模型设计竞赛作为培养大学生创新与动手能力的重要科技实践活动,是课堂教学的有益补充与延伸.

关键词：城市地下空间工程专业模型设计竞赛大跨度结构优化设计荷重比

硫酸盐侵蚀下掺稻壳灰混凝土的劣化性能及损伤模型

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复合材料学报 2022年第10期39卷 4813-4823页

作者：姚韦靖刘宜思庞建勇马芹永安徽理工大学土木建筑学院淮南232001 安徽理工大学土木工程博士后流动站淮南232001

为证实稻壳灰(RHA)对混凝土硫酸盐侵蚀性能的改善作用,优选出掺RHA混凝土配比,并与普通混凝土(NC)对比,研究质量分数5wt%的Na_(2)SO_(4)溶液侵蚀270天内,表观现象、抗压、抗拉强度、有效孔隙率、动弹性模量等性能指标劣化规律,利用SEM... 详细信息

为证实稻壳灰(RHA)对混凝土硫酸盐侵蚀性能的改善作用,优选出掺RHA混凝土配比,并与普通混凝土(NC)对比,研究质量分数5wt%的Na_(2)SO_(4)溶液侵蚀270天内,表观现象、抗压、抗拉强度、有效孔隙率、动弹性模量等性能指标劣化规律,利用SEM观察硫酸盐侵蚀前后试件微观结构变化。结果表明:随侵蚀时间增加,混凝土试件逐渐局部剥落、体积膨胀;抗压、抗拉强度先提高后急剧下降,有效孔隙率先降低后提高,相对动弹性模量先提高后下降;微观分析表明混凝土水化产物与侵蚀介质反应生成钙矾石和石膏,填充内部孔隙,而随侵蚀进行膨胀性钙矾石与石膏超过内部抗拉强度产生裂隙,引起结构膨胀破坏、力学性能劣化。而RHA掺入混凝土生成水化硅酸钙凝胶,提高材料强度和耐腐蚀性,各阶段掺RHA混凝土劣化程度均优于NC。最终建立损伤本构模型,并与实测值对比,准确性较高。

关键词：掺稻壳灰混凝土硫酸盐侵蚀性能劣化微观分析损伤模型