摘要：为确定不同粒径范围矸石料浆的最优配比,给出了大粒径矸石料浆骨料粒径的划分依据,提出了矸石料浆输送性能的优化原理,设计了输送性能测试指标及筛选标准,揭示了0~2 mm和0~5 mm这2种粒径范围矸石料浆输送性能随浓度和粒径级配的变化规律,分析了大粒径矸石料浆输送性能指标的变化机理,最终结合输送性能筛选标准确定了大粒径矸石料浆最优配比,并通过全尺寸环管输送测试验证了料浆优选配比的可行性。结果表明:矸石料浆中0~0.15 mm小粒径矸石具有较强的保水悬浮能力,对矸石料浆的输送性能具有明显改善作用;料浆的沉析率随浓度升高而减小,随粗粒径矸石占比增加而增大;料浆的黏度随浓度升高而增大,随粗粒径矸石占比增加而逐渐降低。矸石料浆在直管段的压力损失受浓度、粒径级配的影响,在弯管段又受到管路曲率半径的影响。

摘要：由于尾砂粒径极细,采用传统的胶凝材料来配制尾砂湿喷混凝土时,存在胶凝材料耗量大且湿喷混凝土强度提升不明显的问题,为此,本文提出一种水泥-固废资源(硅粉-粉煤灰-矿渣粉)复合胶凝体系;为研究复合胶凝体系对尾砂湿喷混凝土强度的影响规律并对其配比进行优化,利用Design-Expert软件中的响应面法Box-Behnken优化实验设计,并建立以硅粉、粉煤灰和矿渣粉掺量为变量的多元非线性强度回归模型;同时,构建一种ANN-GA智能算法强度优化模型。研究结果表明:尾砂湿喷混凝土强度不仅受单一因素的影响,而且明显受到双因素交互作用的影响;矿渣粉-粉煤灰掺量交互作用对混凝土强度影响最大,硅粉-粉煤灰掺量交互作用对混凝土强度影响最小。基于Box-Behnken可实现湿喷混凝土配比优化,但精度控制略差;本文构建的ANN-GA智能模型可精确预测湿喷混凝土强度,其平均相对误差为1.91%,拟合优度仅为0.986,利用该模型可实现不同强度等级尾砂湿喷混凝土配比的高精度优化。

摘要：为研究玄武岩纤维增强水泥混凝土的路用性能,针对柔性纤维水泥混凝土配合比设计过程中的不确定性和依赖经验的现状,以水灰比作为参照因素,通过正交试验分析了玄武岩纤维体积掺量和长度对混凝土抗弯拉强度的影响程度,明确了主次影响参数及参数适宜取值范围。通过进一步分析纤维体积率对水泥混凝土28 d抗弯拉强度、干缩率和冲击韧性等指标的影响,结合柔性纤维混凝土的增强机理,确定了各参数的最佳选值。研究结果表明,水灰比、纤维体积掺量和纤维长度是影响混凝土强度的重要因素,0.2%～0.3%体积掺量的玄武岩纤维可显著提高水泥混凝土的早期强度、收缩性能和抗冲击性能,同时具有良好的工作性,玄武岩纤维对水泥混凝土后期强度的提升有一定效果。

摘要：为实现给水厂污泥资源化利用,选取生石灰、硅酸盐水泥和高吸水树脂对给水厂污泥进行固化处理。基于单因素试验对给水厂污泥固化参数进行初步筛选,采用响应面法设计复合固化剂的试验方案,以7 d无侧限抗压强度为响应值,确定固化剂最优配比。结果表明:影响无侧限抗压强度的固化剂排序为生石灰>硅酸盐水泥>高吸水树脂;生石灰和硅酸盐水泥的交互作用显著;生石灰、硅酸盐水泥和高吸水树脂的最佳掺量分别为47.43%、13.11%和0.45%,在此条件下,固化污泥的7 d无侧限抗压强度为0.51 MPa。响应面模型对无侧限抗压强度的预测值与实测值接近,说明模型可信度较高,这可以为实际工程应用提供设计参考。

摘要：为了对自燃煤矸石骨料透水混凝土进行配比优化,采用BBD响应面法设计17组试验,研究骨灰比、水灰比和增强剂掺量对透水混凝土抗压强度、透水系数和孔隙率的影响,构建响应面模型,揭示各因素与响应值的相关关系,获得综合性能最优配比。研究结果表明:各因素与各响应值关系皆呈二次多项式模型,回归系数R^(2)皆大于0.9,说明模型合理性和拟合性较好。水灰比和骨灰比对各响应值影响均非常显著,增强剂掺量只对抗压强度影响非常显著,骨灰比和增强剂掺量交互项对抗压强度影响显著,水灰比与增强剂掺量交互项对孔隙率影响显著。当骨灰比3.2、水灰比0.22、增强剂掺量4.5%时,混凝土28 d抗压强度为28.7 MPa、透水系数3.21 mm/s、孔隙率19.7%,满足C20透水混凝土的工程要求。

摘要：针对冀北风沙地区交通干线附近尾矿堆积、大风吹蚀影响交通等问题,将风沙区5种不同粒径的含氯盐铁尾矿作为骨料,以水泥和工业废料矿渣、离子固化剂、氧化钙制备尾矿固化试件,探究其最优配比。基于无侧限抗压强度试验,设计6因素5水平的正交试验,从宏观角度分析固化剂、含水率、尾矿粒径对试件固化效果的影响,借助数据分析软件对其进行配比优化;结合数码显微镜(USB)、电镜扫描试验(SEM)和X射线衍射试验(XRD),从细微观角度对试件进行了固化机理分析。结果表明,影响固化试件强度最显著性的因素为颗粒粒径,其次由大到小为水泥、矿渣、氧化钙、离子固化剂、水;含氯盐尾矿固化试件最优配比为m(铁尾矿)∶m(水泥)∶m(离子固化剂)∶m(矿渣)∶m(氧化钙)∶m(水)=1∶0.12∶0.022∶0.14∶0.08∶0.10,最佳尾矿粒径范围是0.075~0.3 mm;最优配比试件28 d强度可达18.29 MPa。微观分析表明试件内部生成了大量纤维状、片状、针棒状水化产物和连续褶皱状、团簇状C—S—H凝胶体,结构致密、孔隙率低;铁尾矿砂总体活性偏低,其主要起骨架支撑和物理填充作用。固化含氯盐铁尾矿砂作为制备机械沙障的材料,与环境相容性好,具有应用价值和推广前景。

摘要：为了探究充填材料各影响因素对充填体抗压强度的影响规律,选择山东某金矿尾矿库的4种尾砂作为试验材料,设计了影响因素为尾砂粒级、灰砂比、料浆质量浓度,响应指标为充填体抗压强度的L;(4;)正交试验,通过极差分析、方差分析以及回归分析确定各影响因素对充填体抗压强度影响规律以及确定最优级配尾砂和最优配比。结果表明:经过对化学成分以及粒径分布的分析,确定4种尾砂均可作为充填材料,但理论分析和试验结果均表明,3;尾砂最适合作为充填材料用于井下充填;抗压强度试验结果、极差分析以及方差分析均证明各因素对充填体强度抗压性能影响敏感性顺序为料浆质量浓度>灰砂比>尾砂粒级;3;尾砂3 d、7 d、28 d的线性回归方程的复相关系数Z;均大于0.95,平均误差0.76%<2%,预测准确度高,推荐3;尾砂、灰砂比为1∶6、料浆质量浓度为70%的充填配比,满足该金矿的充填要求。

摘要：针对严寒地区水工混凝土建筑物在浇筑施工时易受早期冻害,并可能影响后期健康服役的问题,为研究早冻混凝土强度损伤规律并对其配比进行优化,利用RSM响应面法Box-Behnken(RSM-BBD)优化试验设计,并建立以水胶比、粉煤灰掺量、引气剂掺量为变量的RSM响应面模型;同时,构建一种GA-BPNN强度预测模型,实现早冻混凝土强度的精确预测。结果表明,与RSM模型相比,GA-BPNN模型有更精确的预测性能,且能更高效地优化配比设计;GA-BPNN强度预测模型的拟合优度R^(2)和平均相对误差eMRE分别为0.998 5、2.13%,最优配比强度预测值与试验值的相对误差约为1%,应用该模型可实现混凝土受冻强度推演及其配比的高效优化。

摘要：在实验室试验了不同配比尾砂胶结试块强度 ,在充填采场取样测试了采场充填体强度。结果表明 ,如果以实验室试验的力学参数为充填配比设计依据 ,充填体最小设计安全系数为 1.6～ 1.8比较合理。分析高阶段充填体受力 ,推导了分层充填力学计算公式及安全系数计算方法 ;根据充填工艺 ,确定最小充填高度 ,沿采场高度方向划分配比优化单元 ,建立了高阶段充填体配比优化设计模型 ;采用博弈树分析方法 ,解决了高阶段充填体配比优化问题 ,并对安庆铜矿 5号矿房配比进行了优化。结果显示 :与经验设计方法相比 ,采用本文方法优化充填配比 ,不仅使高阶段充填体内安全系数分布更趋合理 ,而且降低了水泥消耗。

摘要：某铅锌矿使用膏体充填中出现了缓凝现象,添加促凝剂后效果良好。为优化添加促凝剂条件下的膏体物料配比,开展了均匀设计实验。考察了膏体质量分数、砂灰比对泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度的影响。实验结果表明,膏体的泌水率、流动度和充填倍线主要受质量分数影响,且均与浓度成负相关。砂灰比对流动度的影响很小,但其是膏体强度的主要影响因素,砂灰比越小,膏体的强度越大。综合考察泌水率、流动度、充填倍线、膏体强度4种指标对应的配比范围,得出推荐配比为质量分数75%-76%、砂灰比7：1-8：1。