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名师评价:
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包含班次:
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考点展示:
2.2.2金属材料制品的类型及其应用
知识点一、锚索结构用材矿业工程常用金属材料制品
主要是钢索和钢丝绳,钢索主要用于各类岩土锚固工程,钢丝绳常用作矿井提升和悬吊工作等。
锚索结构一般由内锚头、锚索体和外锚头三部分共同组成。
内锚头又称锚固段或锚根,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,按其结构形式分为机械式和胶结式两大类,胶结式又分为砂浆胶结和树脂胶结两类。
锚索体,是连结内外锚头的构件,也是张拉力的承受者,通过对锚索体的张拉来提供预应力,锚索体由高强度钢筋、钢绞线或螺纹钢筋构成。钢绞线由热处理的优质碳素钢经冷拔制成钢丝然后绞合构成,钢筋的单根直径相对粗,抗腐蚀能力强,但强度相对低。
知识点二、提升和悬吊钢丝绳
1)按钢丝机械特性分有特级、I级和Ⅱ级钢丝绳。特级的钢丝绳韧性最好,用于提升人员。
2)按钢丝断面分有圆形、异形钢丝绳。
3)按内芯材料分为纤维芯和钢芯两种。
4)按钢丝绳断面形状分有圆形、扁形钢丝绳。扁形钢丝绳不扭转打结,作为摩擦轮提升的尾绳。
5)按旋捻方向分为顺捻、交互捻、混合捻。交互捻的刚性大,不易发散,多用于起重及需要摘挂钩的斜井提升。
习题演练
钢筋代换时,当构件按照最小配筋率配筋时,钢筋可按()原则进行代换。
A.强度相等B.面积相等
C.拉力相等D.体积相等
答案:B
解析:钢筋代换可参照的原则有:当构件受强度控制时,钢筋可按强度相等的原则进行代换(等强度代换);当构件按最小配筋率配筋时,钢筋可按面积相等的原则进行代换(等面积代换)。
2.2金属材料小结
1.矿山专用钢材
常用的还有矿用工字钢、矿用特殊型钢(U型钢)、轻轨等。矿用工字钢是专门设计的翼缘宽、小高度、厚腹板的工字钢,它的几何特性既适于作梁,也适于作柱腿。
U型钢可以制作具有可缩性的支架,竖向抗弯能力与横向抗弯能力强,横向稳定性较好。轻便钢轨是专为井下1~3t矿车运输提供的,也可在巷道支护中用于制作轻型支架,但承载性能较差。
2.钢筋代换
(1)当钢筋的品种、级别或规格需要变更时,应办理设计变更文件。代换钢筋,应征得设计单位同意。
(2)钢筋代换可参照的原则有:当构件受强度控制时,钢筋可按强度相等的原则进行代换(等强度代换);当构件按最小配筋率配筋时,钢筋可按面积相等的原则进行代换(等面积代换)。有抗震要求的框架结构,不宜以强度较高的钢筋代换原设计中的钢筋。
3.提升和悬吊钢丝绳
1)按钢丝机械特性分有特级、I级和Ⅱ级钢丝绳。特级的钢丝绳韧性最好,用于提升人员。
2)按钢丝断面分有圆形、异形钢丝绳。
3)按内芯材料分为纤维芯和钢芯两种。
4)按钢丝绳断面形状分有圆形、扁形钢丝绳。扁形钢丝绳不扭转打结,作为摩擦轮提升的尾绳。
5)按旋捻方向分为顺捻、交互捻、混合捻。交互捻的刚性大,不易发散,多用于起重及需要摘挂钩的斜井提升。
2.3其他工程材料
往年不考,2024年新增多。
2.3.1防治水工程材料及其应用知识点一防治水工程材料的类型
矿业工程的防治水工程主要是各种形式的注浆,常用的防治水工程材料有普通硅酸盐水泥、超细水泥、黏土、水玻璃以及化学注浆材料等。
1)普通硅酸盐水泥注浆宜采用普通硅酸盐水泥,强度等级不宜低于42.5。
为了缩短水泥初凝、终凝时间,提高早期强度,一般在单液水泥浆中添加速凝早强剂。2)超细水泥超细水泥在注浆工程中,用于加固地层、填充裂隙和密封水源。特点:
(1)高度精细:(2)强度和耐久性。(3)较低的收缩性。
(4)成本较高:通常是先用普通水泥注浆,在达不到预期效果或者地层可注性较差时才使用超细水泥注浆。3)黏土:黏土的细度比水泥细,因此其可注性优于水泥。作为注浆材料有以下特点:(1)高吸水性;(2)高密封性能;(3)高经济性
4)水玻璃学名硅酸钠,俗称泡花碱
模数n是水玻璃中SiO2含量与Na2O含量之比值,模数越大,二氧化硅含量越高,凝胶时间短,结石体强度高,模数过大过小都对注浆不利。
水玻璃一般不单独作为注浆材料使用,而是作为单液水泥浆的处理剂使用,其特点是可控性好、成本低、易操作。
5)化学注浆材料
(1)高玛丽散:是一种低黏度,双组分合成高分子聚亚胺胶脂材料,反应后膨胀堵漏
(2)聚氨酯:是一种防渗堵漏能力较强、固结强度较高的注浆材料,分为水溶性聚氨酯和油溶性聚氨酯两种浆液
水溶性聚氨酯具有良好的亲水性,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。在注浆中使用是经济的。油溶性聚氨酯主要成分是可溶于有机溶剂的聚氨酯树脂。有优异的耐化学性和耐腐蚀性能,具有良好的粘结性能,形成柔软且具有较高强度的凝胶体,适用于需要耐腐蚀性和耐久性的地下工程和涉水结构的加固与修复。
(3)环氧树脂:具有出色的粘结性能和抗渗性能,能够牢固粘结土壤和岩石,填充和封堵裂缝、空隙,提高地质体的强度和稳定性。
知识点二注浆材料的选用选用的一般要求如下:
1)浆液结石体具有一定的抗压强度,以及粘结能力。
2)浆液可注性好。
3)浆液的凝胶时间可控,浆液一经凝胶就在瞬间完成。
4)浆液配制工艺简单。
5)浆液无腐蚀性,对人体无害,无毒无污染。
6)非易燃易爆物品。
7)材料来源丰富、价格低廉。
习题演练
()具有良好的粘结性能,能够渗透细小裂缝和孔隙,形成柔软且具有较高强度的凝胶体,适用于需要耐腐蚀性和耐久性的地下工程和涉水结构的加固与修复。
A.玛丽散B.油溶性聚氨酯浆液
C.水溶性聚氨酯浆液D.环氧树脂
答案:B
解析:油溶性聚氨酯浆液具有良好的粘结性能,能够渗透细小裂缝和孔隙,形成柔软且具有较高强度的凝胶体,适用于需要耐腐蚀性和耐久性的地下工程和涉水结构的加固与修复。
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