岩石巷道锚喷复合隔热型混凝土材料研究
Research on composite insulating sprayed concrete material for rock roadway
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摘要: 以隔热材料中的隔热混凝土作为着手点，从发泡混凝土与轻集料混凝土2个角度出发，选取了陶粒、聚苯颗粒作为骨料，并使用铝粉膏进行发泡处理，通过正交试验法制作1种新型隔热混凝土材料，依照国标测定其隔热性能、抗压强度，最终优选出导热系数为0.139 8 W/（ｍ·Ｋ），仅相当于普通锚喷混凝土1/12的新型配方；依据其隔热性能，应用Fluent数值仿真软件，模拟了矿井通风条件下此种新型混凝土喷浆的隔热效果，结果表明：相比普通混凝土，巷道中心温度最高降低8.8 ℃，效果显著，具有良好的应用以及拓展前景。Abstract: Taking the insulating concrete in thermal insulation materials as a start and from the perspectives of foamed concrete and lightweight aggregate concrete, ceramsite and polystyrene particles are selected as aggregates, with aluminum powder paste used for foaming treatment, a new type of insulating anchor sprayed concrete material is fabricated by orthogonal experiment method, and its insulation performance and compressive strength are measured by the national standard. Consequently, a new formula with thermal conductivity of 0.139 8 W/（ｍ·Ｋ） is chosen, which is only equivalent to 1/12 of ordinary anchor sprayed concrete material. Based on its insulation performance, the Fluent numerical simulation software is utilized to simulate the thermal insulation effect of this new type of concrete under the condition of mine ventilation. The results show that compared with ordinary concrete, the temperature in the center of roadway is reduced by 8.8 ℃, which has a significant effect and good application and development prospect.
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[1] 赵家振，崔丽琴，李勇军，等．煤矿井下气候参数和劳动强度对矿工生理参数影响的研究[J]．中国安全科学学报，1998（1）：54－57. ZHAO Jiazhen, CUI Liqin, LI Yongjun, et al. Study on miners’ physiological parameters affected by climate parameter and labour intensity under the coal mines[J]. China Safety Science Journal, 1998（1）: 54-57.
[2] 谭星宇，廖文景，谢贤平．喷浆支护掘进工作面降温方案研究[J]．金属矿山，2020，49（8）：199－203. TAN Xingyu, LIAO Wenjing, XIE Xianping. Research on cooling scheme of shotcrete supporting heading face[J]. Metal Mine, 2020, 49（8）: 199-203.
[3] 王燕华.矿井热害产生原因及防治措施[J]．现代矿业，2019，35（7）：274. WANG Yanhua. Causes of mine heat damage and prevention measures[J]. Modern Mining, 2019, 35（7）: 274.
[4] 陈安国.矿井热害产生的原因、危害及防治措施[J].中国安全科学学报，2004，14（8）：3-6. CHEN Anguo. Formation and harmfulness of heat hazard in mine and its control meature[J]． China Safe Science Journal, 2004, 14（8）: 3-6.
[5] 李娜．陶粒泡沫混凝土性能试验及应用研究[D].鞍山：辽宁科技大学，2016. [6] 王少华．保温轻质混凝土的制备技术与机理[D]．南京：东南大学，2016. [7] 姚韦靖．深部高地温岩层巷道隔热混凝土喷层支护技术研究及应用[D]．淮南：安徽理工大学，2019. [8] 王超歌．聚乙烯醇纤维与玻化微珠对泡沫混凝土性能的影响[D]．包头：内蒙古科技大学，2019. [9] 王发洲．高性能轻集料混凝土研究与应用[D]．武汉：武汉理工大学，2003. [10] 宋强，张鹏，鲍玖文，等．泡沫混凝土的研究进展与应用[J]．硅酸盐学报，2021，49（2）：398－410. SONG Qiang, ZHANG Peng, BAO Jiuwen, et al. Research progress and application of foam concrete[J]． Journal of the Chinese Ceramic Society, 2021, 49（2）: 398-410.
[11] 王静文，刘旭照，尹泽飞，等．泡沫混凝土生产应用现状与前景分析[J]．中国建材科技，2018，27（6）：44. WANG Jingwen, LIU Xuzhao, YIN Zefei, et al. Present situation and prospect of production and application of foamed concrete[J]． China Building Materials Science & Technology, 2018, 27（6）: 44.
[12] 王飞帆，杜传梅，庞建勇．井下高温巷道隔热材料的性能研究[J]．煤炭技术，2017，36（2）：187－189. WANG Feifan, DU Chuanmei, PANG Jianyong. Research on performance of thermal lnsulation materials in underground high-temperature tunnels[J]. Coal Technology, 2017, 36（2）: 187-189.
[13] 宫经伟，曹国举，陈国新，等．混凝土导热系数与其饱和度及温度的关系[J]．水电能源科学，2017，35（12）：112－115. GONG Jingwei, CAO Guoju, CHEN Guoxin, et al. Relationship between thermal conductivity of concrete and lts saturation and temperature[J]． Water Resources and Power, 2017, 35（12）: 112-115.
[14] 周林政．隔热混凝土喷层支护积水在水利工程中的运用[J]．水利科技与经济，2017，23（11）：71－76. [15] 高杰，王春阳，张鹤译．气凝胶材料在建筑行业中的应用[J]．绿色环保建材，2020，155（1）：16. [16] 韩金光，李珠，王亮，等．膨胀珍珠岩的复合改性工艺及其对混凝土性能的影响[J]．新型建筑材料，2016， 43（10）：98－101. HAN Jinguang, LI Zhu, WANG Liang, et al. Compound modification process of expanded perlite and its influence to the concrete properties[J]. New Building Materials, 2016, 43（10）: 98-101.
[17] 王鹏.陶粒混凝土基本力学性能的试验研究[D].长沙：长沙理工大学，2008. [18] 宋雪娇，胡忠君．玻化微珠掺量对再生混凝土抗压强度和导热系数影响试验研究[J]．新型建筑材料，2016， 43（5）：72－73. SONG Xuejiao, HU Zhongjun. Influence of glazed hollow bead content on compressive strength and thermal conductivity of recycled concrete[J]． New Building Materials, 2016, 43（5）: 72-73.
[19] 张泽平．玻化微珠保温混凝土及其结构的基本性能试验与理论分析研究[D]．太原：太原理工大学，2009. [20] 郭文兵，涂兴子，姚荣，等．深井煤矿巷道隔热材料研究[J]．煤炭科学技术，2003，31（12）：23－27. GUO Wenbing, TU Xingzi, YAO Rong, et al. Research on isolation material for deep mine roadway[J]. Coal Science and Technology, 2003, 31（12）: 23-27.
[21] 赵美艳，高银亮，常欣．新型泡粒混凝土复合墙体材料导热系数试验研究[J]．四川建材，2019，45（7）：22－23． -
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