本文選題：充填體 + 腐蝕�。� 參考：《江西理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：酸性腐蝕環(huán)境下,充填體內(nèi)部的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、礦物成分和孔隙率將會(huì)發(fā)生改變,嚴(yán)重劣化充填體的力學(xué)性能,影響充填體的穩(wěn)定性。本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外受腐蝕條件下材料力學(xué)試驗(yàn)的相關(guān)研究成果,配置灰砂比為1∶4,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%,齡期為28d的全尾砂膠結(jié)充填體,分別浸泡在pH為1、3、5的硫酸溶液中,在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究了受腐蝕后全尾砂膠結(jié)充填體物理、化學(xué)、力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果包括:(1)酸性環(huán)境下充填體物理化學(xué)性質(zhì)研究。本文制備了19組的50mm×100mm充填體試件285個(gè),配置pH值分別為1、3、5的硫酸溶液,將全尾砂膠結(jié)充填體浸泡在不同的硫酸溶液中,研究其物理化學(xué)性質(zhì)的改變規(guī)律。通過(guò)核磁共振試驗(yàn)得到充填體微觀(guān)孔隙變化規(guī)律,用聲波檢測(cè)儀測(cè)試了腐蝕后充填體縱波波速變化,pH計(jì)測(cè)試腐蝕后浸泡溶液的pH值變化情況,借助X衍射分析法(XRD)研究充填體成分變化情況,探討了充填體微觀(guān)損傷機(jī)理。結(jié)果發(fā)現(xiàn):首先從外觀(guān)上,p1(pH=1,下同)環(huán)境下,充填體表面變化較為明顯,隨著時(shí)間的增加,充填體表面膠凝損失越來(lái)越嚴(yán)重,坑蝕空洞逐漸增大,細(xì)骨料外露,用手觸摸充填體,細(xì)骨料即可脫落,p3、p5環(huán)境下,充填體表觀(guān)形貌沒(méi)有明顯的改變;腐蝕前30天,充填體質(zhì)量出現(xiàn)先增加后減小的周期性規(guī)律,30天后,隨腐蝕時(shí)間的增加,都表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),p1環(huán)境下,充填體質(zhì)量下降最快;腐蝕前30天,充填體縱波波速隨腐蝕時(shí)間的增加而增加,且變化幅度較大,30天后,p3、p5充填體波速增長(zhǎng)幅度較小,40天后,p1充填體的波速開(kāi)始下降;充填體的體積隨著腐蝕時(shí)間的增加,表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)性;充填體體積隨腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),有增加的趨勢(shì);不論初始溶液是強(qiáng)酸還是弱酸性,溶液的pH值均有趨于中性的趨勢(shì),即硫酸溶液-充填體系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)間演化呈現(xiàn)酸堿度自平衡的趨勢(shì);p5環(huán)境下的試樣,腐蝕10 d時(shí),除了水化產(chǎn)物,還能夠發(fā)現(xiàn)鈣礬石的衍射峰,此時(shí)鈣礬石生成量有限,對(duì)試件微孔隙起到填充作用,優(yōu)化了孔結(jié)構(gòu),隨著腐蝕時(shí)間的增加,Ca(OH)2和Aft衍射峰的數(shù)量減少,CaS04·2H20衍射峰的數(shù)量增多;p1環(huán)境下的試樣Ca(OH)2已很微少,Aft衍射峰的數(shù)量減小,CaS04·2H20衍射峰的數(shù)量增多。(2)酸性環(huán)境下充填體力學(xué)性質(zhì)研究。采用50mm×100mm圓柱體充填體試件,對(duì)不同腐蝕時(shí)間的試件分別測(cè)試力學(xué)參數(shù),研究充填體抗壓強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角在不同腐蝕條件下隨腐蝕時(shí)間的變化規(guī)律,并用損傷力學(xué)相關(guān)知識(shí)探討酸性腐蝕充填體機(jī)制。結(jié)果表明:充填體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角都表現(xiàn)出類(lèi)似的規(guī)律,都是先增后減;充填體的損傷變量D隨著腐蝕時(shí)間的增加,表現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì),即腐蝕損傷越來(lái)越嚴(yán)重;孔隙率的增加對(duì)充填體的力學(xué)性質(zhì)將產(chǎn)生不利影響;如果只研究抗壓強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的下降階段,可以發(fā)現(xiàn)充填體抗壓強(qiáng)度、彈性模量、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角和損傷變量D存在負(fù)相關(guān)性;腐蝕受荷環(huán)境下,充填體材料的損傷劣化程度隨著應(yīng)變的增加而增大,在受荷初期,充填體內(nèi)部微孔隙、缺陷被“壓密”,稱(chēng)之為壓密階段,之后隨著應(yīng)變的逐步增加,充填體內(nèi)部微孔隙、微裂縫不斷擴(kuò)展貫通,損傷加速,直到出現(xiàn)宏觀(guān)裂縫,試件強(qiáng)度達(dá)到峰值,產(chǎn)生破壞。(3)酸性環(huán)境下充填體的強(qiáng)度預(yù)測(cè)分析。采用隨機(jī)森林模型對(duì)浸泡不同天數(shù)的充填體強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè),主要考慮pH值、天數(shù)兩個(gè)影響因素,結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù),建立充填體強(qiáng)度的隨機(jī)森林模型,并使用模型對(duì)充填體強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)。在影響充填體強(qiáng)度影響因子中,溶液pH值是影響充填體單軸抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)精度的重要因素;腐蝕時(shí)間是影響充填體單軸抗壓強(qiáng)度的重要因素,其次是pH值;對(duì)比發(fā)現(xiàn)隨機(jī)森林模型的擬合優(yōu)度要高于支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型,說(shuō)明隨機(jī)森林更適合本次充填體強(qiáng)度預(yù)測(cè)。
[Abstract]:The changes of the physical , chemical and mechanical properties of the filling body were studied by means of X - ray diffraction analysis ( XRD ) . The results show that the compressive strength , the elastic modulus , the cohesion and the internal friction angle of the filling body have negative correlation with the increase of the strain . ( 3 ) Prediction of the strength of the filling body under acidic environment . The random forest model is used to predict the strength of the filling body in different days . The model is used to predict the compressive strength of the filling body . The corrosion time is the important factor which affects the prediction accuracy of the uniaxial compressive strength of the filling body . The corrosion time is the important factor affecting the prediction accuracy of the uniaxial compressive strength of the filling body . The comparison shows that the fitting superiority of the stochastic forest model is higher than the support vector machine prediction model , and the random forest is more suitable for the prediction of the strength of the filling body .
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TD853.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2094294