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河南理工大学学报(自然科学版)2024年第02期:基于正交试验的煤岩相似材料最优配比研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱昌星;刘旭;赵伟浩;

单位:河南理工大学土木工程学院;

摘要:目的 为了探寻煤岩相似材料最优配比,方法 以赵固一矿煤样的自然视密度、单轴抗压强度、弹性模量为模拟指标,采用正交设计法开展相似材料配比试验。选用碳酸钙、水泥、细河砂、煤粉、蒸馏水为原料,以骨料与胶结剂质量比、胶结剂成分间质量比、骨料成分间质量比和掺水率为控制因素,按照4因素3水平正交配比方案制备了9组相似材料。结果 试验结果表明:不同配比下相似材料物理力学参数变化较大,各因素对模拟指标影响规律性强,且骨胶比对相似材料各模拟指标起控制作用,自然视密度、单轴抗压强度、弹性模量均随骨胶比增加而显著下降。通过多元线性回归分析得到相似材料最优配比为碳酸钙∶水泥∶河砂∶煤粉∶水=1∶4∶0.9∶5.8∶3.3,经验证,使用该配比制作的试样在物理力学参数、单轴压缩曲线和破坏形态上能够很好地模拟原煤。结论 该研究采用理论与试验相结合的方法寻找最优配比有效可行,可为煤岩相似材料领域研究提供一定借鉴。

关键词:相似材料;;正交试验;;敏感性分析;;多元线性回归

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51874119);; 河南理工大学博士基金资助项目(B2009-96)