本文關(guān)鍵詞：靜態(tài)破裂劑作用下素混凝土定向破裂研究

  更多相關(guān)文章： 靜態(tài)破碎劑 薄板 對(duì)開(kāi)圓筒 空孔 混凝土試塊

【摘要】：靜態(tài)爆破技術(shù)作為爆破技術(shù)的一項(xiàng)重要的補(bǔ)充和發(fā)展,能提供一個(gè)無(wú)噪音、無(wú)震動(dòng)、無(wú)飛石粉塵的條件的同時(shí)起到爆破的作用。其使用藥劑為靜態(tài)破碎劑,是一種高膨脹性無(wú)機(jī)材料,通過(guò)發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生體積膨脹將脆性被破碎物脹裂,以達(dá)到破碎效果。在混凝土建筑物破碎、石材的開(kāi)采與切割、巖石開(kāi)挖等工程,特別是在局部破碎工程中應(yīng)用廣泛。論文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,依據(jù)相關(guān)力學(xué)知識(shí)對(duì)靜態(tài)破碎劑破碎原理進(jìn)行了理論分析,通過(guò)設(shè)計(jì)試驗(yàn)測(cè)試了靜態(tài)破碎劑產(chǎn)生的膨脹壓,掌握破碎劑反應(yīng)的全過(guò)程,發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)中釋放大量熱量,在較短的一段時(shí)間內(nèi)膨脹壓快速增長(zhǎng),以致發(fā)生了噴孔現(xiàn)象。設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用在孔內(nèi)置入異性材料或預(yù)留空孔的方式來(lái)控制裂紋的方向：1.對(duì)不同導(dǎo)向方式的150mm×150mm×150mm混凝土進(jìn)行靜態(tài)破碎試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),試塊孔內(nèi)放置薄板時(shí),木板起不到導(dǎo)向作用,而鋼板有一定的導(dǎo)向作用；試塊孔內(nèi)加設(shè)對(duì)開(kāi)圓筒時(shí),鋼管較PVC管導(dǎo)向作用明顯,裂縫只沿鋼管開(kāi)口處發(fā)展,試塊呈“一”字型破碎,與鋼板相比還能起到保護(hù)圍巖的作用；2.在600mm×500mm×400mm多孔試塊上討論不同孔徑、孔距的空孔對(duì)裝藥孔破碎裂紋的導(dǎo)向作用,發(fā)現(xiàn)裂縫總是沿填充孔與空孔連線方向發(fā)展,預(yù)留空孔的孔徑對(duì)裂縫方向影響不大,起決定作用的是空孔的距離,相較無(wú)空孔試塊,裂縫產(chǎn)生具有可預(yù)見(jiàn)性。最后在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用ANSYS在預(yù)留空孔條件下混凝土的應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出：1.單孔條件下,孔四周出現(xiàn)的應(yīng)力場(chǎng)分布均勻?qū)ΨQ,產(chǎn)生的位移場(chǎng)同樣均勻?qū)ΨQ分布。2.三孔雙孔裝藥情況下,最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在兩邊孔的周圍,在中間孔兩端存在應(yīng)力增大,可見(jiàn)孔中心連線上的混凝土所受拉應(yīng)力較大,會(huì)沿著該方向發(fā)生破碎。3.五孔單孔裝藥情況下,最大拉應(yīng)力在裝藥孔的四周,在距離較短的上下兩孔的連線上拉應(yīng)力較大,與試驗(yàn)破碎情況一致。在孔連線位置多出現(xiàn)壓應(yīng)力較小的區(qū)域。數(shù)值模擬得到的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,發(fā)現(xiàn)在填充孔與空孔連線上應(yīng)力較大,裂縫在此處產(chǎn)生的可能性最大。
【關(guān)鍵詞】：靜態(tài)破碎劑 薄板 對(duì)開(kāi)圓筒 空孔 混凝土試塊
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 課題研究背景及意義12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外靜態(tài)破碎劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 國(guó)外靜態(tài)破碎劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)靜態(tài)破碎劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.3 靜態(tài)破碎技術(shù)存在的問(wèn)題16
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容及方法16-18
• 1.4.1 研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.4.2 研究方法17
• 1.4.3 研究路線17-18
• 2 靜態(tài)破碎劑的破碎機(jī)理分析18-34
• 2.1 靜態(tài)破碎劑的作用原理18-19
• 2.2 靜態(tài)破碎劑的破碎原理19-26
• 2.2.1 單孔破碎研究19-24
• 2.2.2 多孔破碎研究24-26
• 2.2.3 單孔多自由面破碎研究26
• 2.3 裂縫孔破壞力學(xué)分析26-31
• 2.4 靜態(tài)破碎劑膨脹壓力的影響因素31-33
• 2.5 小結(jié)33-34
• 3 裂縫導(dǎo)向方式及原理分析34-37
• 3.1 刻槽孔34-35
• 3.2 孔內(nèi)放置異性材料隔離物35-36
• 3.3 空孔36-37
• 4 靜態(tài)破碎劑膨脹壓力測(cè)試試驗(yàn)37-42
• 4.1 膨脹壓力測(cè)試原理及試驗(yàn)裝置37-39
• 4.1.1 測(cè)試原理37
• 4.1.2 試驗(yàn)裝置37-39
• 4.2 膨脹壓力測(cè)試曲線及結(jié)果分析39-42
• 4.2.1 膨脹壓測(cè)試曲線39-41
• 4.2.2 膨脹壓力測(cè)試結(jié)果及分析41-42
• 5 混凝土試塊靜態(tài)破碎試驗(yàn)42-72
• 5.1 混凝土破碎試驗(yàn)設(shè)置42-46
• 5.1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)原則42
• 5.1.2 試驗(yàn)設(shè)置42-46
• 5.2 單孔試塊破碎試驗(yàn)46-59
• 5.2.1 無(wú)裝置試塊開(kāi)裂試驗(yàn)46-49
• 5.2.2 孔內(nèi)置薄板試塊開(kāi)裂試驗(yàn)49-53
• 5.2.3 孔內(nèi)置對(duì)開(kāi)圓筒試塊開(kāi)裂試驗(yàn)53-59
• 5.2.4 單孔破碎試驗(yàn)綜合分析59
• 5.3 存在空孔的多孔試塊破碎試驗(yàn)59-71
• 5.3.1 孔裝藥試塊破碎試驗(yàn)及結(jié)果分析59-65
• 5.3.2 單孔裝藥試塊破碎試驗(yàn)及結(jié)果分析65-70
• 5.3.3 多孔破碎試驗(yàn)綜合分析70-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 6 多孔破碎數(shù)值模擬72-77
• 6.1 單元選取和參數(shù)設(shè)置72
• 6.2 建立模型72-73
• 6.3 模擬結(jié)果73-75
• 6.4 模擬結(jié)果分析75
• 6.5 本章小結(jié)75-77
• 7 結(jié)論與展望77-79
• 7.1 結(jié)論77
• 7.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 作者簡(jiǎn)介83

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