大理石中矿物排列方向研究及其意义

通过大理石中主要造岩矿物的岩组分析认为，岩石内部结构中矿物排列方向的定向性对大理石石材光泽度以及抗压强度均会产生一定的影响。而且岩石中矿物成份与结构构造对其起着一定的控制作用。通过对几种不同类型大理石中方解石矿物晶体进行的显微构造分析，确定出晶体的优选方位，并经过实验，获得一定的肯定性结论，初步论证了利用大理石中矿物优选方位来选择石料切片方位以获取具有高光泽度和较大抗压强度优质大理石石材的可行性。     

基于图象处理的岩石组构测定方法

鉴于传统的岩石组构测量方法比较繁琐，提出了一种基于图象处理的岩石组构测定的新方法。此方法可将图象x-y平面内比较难测量的方位角转化到Hough域θ-θ坐标下，统计分析各个方位角，判断是否存在优选方位并计算岩组的优选方位角，Hough域的叠加值反映了对颗粒方位角识别的置信度；对于一些细微的、离散的岩石颗粒进行统计分析，给出矿物颗粒偏光性的解决方法。实际资料处理结果表明，相对于传统测量方法，采用基于图象处理的方法对岩石组构进行测定，其抗噪性好，减少了在目测过程中产生的误差，提高了岩组测量效率，能在岩石构造分析中获得更多、更准确的地质信息。     

利用岩石三轴抗压强度优选PDC钻头

岩石三轴抗压强度是表征地层抗钻性质的重要参数之一，是PDC钻头优选的基础和主要依据。利用测井资料获取地层岩石三轴抗压强度并进行聚类分层处理，建立了PDC钻头切削结构参数与岩石三轴抗压强度之间的定量关系，提出了基于岩石三轴抗压强度的PDC钻头优选方法。通过实例计算得出了311．2mm PDC钻头切削结构参数设计结果。该方法可为现场PDC钻头优选提供必要的理论依据，具有一定的实用性。     

石材抛光面光泽度不均匀问题剖析

从岩石的矿物组成、结构和抛光工艺及参数等方面对石材抛光面光泽度不均匀问题进行了剖析。指出了岩石的矿物组成、结构和矿物的蚀变、风化是导致光泽度不均匀且是无法消除的内部因素；针对如何消除抛光工艺及参数对光泽度均匀性产生的影响，提出了合理的磨头进给路线和进给间距     

矿物成分强度对岩石单轴抗压强度的影响

利用FLAC3D数值模拟软件,构建了岩石单轴抗压强度试验数值模型。分析研究了矿物弹性模量E、泊松比ν、黏聚力c、摩擦角φ、剪胀角ψ以及加载速率V等对于岩石单轴抗压强度的影响规律。结果表明:岩石单轴抗压强度与弹性模量之间表现出较为明显的线性关系,即岩体中含有硬度较大矿物成分时,岩体强度呈增加趋势。泊松比增加岩石强度亦出现一定程度的增大,之间呈现指数函数关系。岩石所含矿物黏聚力、摩擦角升高,岩石单轴抗压强度升高。单轴抗压强度与黏聚力、摩擦角之间成多项式关系。岩石单轴抗压强度随剪胀角增加而增加,并成多项式关系。相较于摩擦角而言,摩擦角对于岩石单轴抗压强度的影响更大。UCS与加载速率之间近似呈直线关系。     

利用岩石三轴抗压强度优选PDC钻头

岩石三轴抗压强度是表征地层抗钻性质的重要参数之一,是PDC钻头优选的基础和主要依据。利用测井资料获取地层岩石三轴抗压强度并进行聚类分层处理,建立了PDC钻头切削结构参数与岩石三轴抗压强度之间的定量关系,提出了基于岩石三轴抗压强度的PDC钻头优选方法。通过实例计算得出了311.2 mm PDC钻头切削结构参数设计结果。该方法可为现场PDC钻头优选提供必要的理论依据,具有一定的实用性。     

河北大麻坪超基性岩包体的岩石组构和地震波速各向异性

通过系统测定大麻坪尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩和含长二辉岩三类超基性岩包体中各主要矿物的晶格优选方位（LPO）,并用理论计算和实验测量得出地震波在岩石不同方向上的传播速度。结果表明：1）大麻坪包体中橄榄石与斜方辉石的LPO方位关系与通常所见的[100]ol//[001]opx,[010]ol//[100]opx,[001]ol//[010]opx不同;2）大麻坪地区幔源包体的波速各向异性显著,岩石的波速各向异性特征与其宏观构造和微观组构一致,说明岩石组构是赞成地震波速各向异性的决定因素;3）由地震波速推测的大麻坪地区的上地幔成分与包体出露的情况一致,即主体为二辉橄榄岩。     

上扬子地区牛蹄塘组黑色页岩的力学性质

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩是一套区域性的富有机质烃源岩。利用MTS岩石物理参数测试系统,通过模拟实际地层条件对研究区内2口钻井和2条地表实测剖面的岩石试样进行岩石力学测试,并与北美典型页岩岩石力学参数进行对比,结果表明:①黑色页岩破裂样式主要有拉伸破裂、单斜剪切破裂和共轭剪切破裂,随着围压的增大,岩石的破裂角度逐渐减小,以脆性-脆塑性变形为主;②页岩类型、埋藏深度、取心方位、地层水和加载条件对页岩的岩石力学参数有较大影响;③岩石抗压强度与剖面沉积背景具有一定的相关性;④岩石矿物组成也是影响抗压强度的另一主要因素。     

处理剂对泥页岩抗压强度影响的实验研究

从优选钻井液体系及配方的角度,弄清钻井液组分对抗压强度的影响规律,能为提高机械钻速和降低坍塌应力找到新的方法和思路。通过实验选取了不同浓度的无机盐、封堵剂、聚乙二醇配制各种体系的钻井液,应用三轴岩石强度测试仪RTR-1000测定各种体系浸泡前后岩石的抗压强度,考察了钻井液组分对抗压强度的影响。实验结果表明：在钻井液中,加入无机盐,大幅度提高了岩石的抗压强度值;加入封堵剂通过提供软化粒子,使岩石的残余强度增大,抗压强度增大;加入聚乙二醇,使岩石的抗压强度提高到与原样接近,封堵效果非常好,验证了浊点封堵能力的存在。通过实验和理论研究,获得了影响泥页岩抗压强度的因素和规律,得到了降低坍塌压力和提高钻速的新方法。     

线型聚能装药切割石材应用研究

将线型聚能装药应用于石材矿山的开采，旨在找到一种能够精确控制断裂面的岩石定向断裂爆破新方法。理论研究和试验研究表明，采用这种方法，既能大幅度提高石材开采的劳动生产率，又能提高石材开采的成荒率，不对石材造成“内伤”，抑制石材内部非切割方向原有裂纹的扩展，且不形成次生裂纹，充分保护和利用现有的石材资源。     

水泥稳定碎石振动搅拌技术与性能的研究

与传统拌和方式相比,振动搅拌技术运用在水泥稳定碎石拌和中,大大提高了水泥稳定碎石的拌和均匀性,使水泥稳定碎石的强度有很大的提高。本研究主要对水泥稳定碎石的振动搅拌技术与性能进行试验研究,研究内容包括：传统与振动搅拌技术的原理分析,振动搅拌的水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水量确定;振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度试验。研究结果表明,振动搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度均满足规范要求。振动搅拌技术的应用可以取得较好的经济效益与社会效益。     

锦屏大理岩相似材料制备及其力学性能分析

基于深埋隧洞围岩岩爆模拟实验的需要,以锦屏大理岩为工程背景,采用石英砂、重晶石砂、重晶石粉、松香和酒精研制了一种新型的以松香作为胶结剂的岩石相似材料。通过多次试配总结了相似材料的制备方法,以粗细骨料质量比例和松香用量2个参数为主要变量,制作了16组不同配比的试样,开展了单轴压缩实验,并测算了试样的重度。实验结果表明,相似材料的抗压强度和弹性模量受松香用量的影响较大,拟合得到了抗压强度-松香掺量关系式,并计算得到了模拟锦屏大理岩的材料配比。为提高相似材料的适用性,对材料比重和弹性模量的调整方法进行讨论得出,可以将重晶石砂替换为石英砂以调节材料重度,在材料中掺入少量的硅油或橡胶粉,可以调节其弹性模量。     

可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能影响的试验研究

为研究可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能的影响，开展水泥胶砂试验及无侧限抗压强度、抗折强度、干缩、温缩路用性能试验，并通过XCT、SEM微观试验分析胶粉的作用机理。试验结果表明：胶粉应用于低剂量水泥基材料时，对强度和抗裂性具有显著的提升效果。考虑水泥稳定碎石的抗压强度、抗折强度及韧性，5%胶粉用量最优。5%胶粉水泥稳定碎石7 d无侧限抗压强度提高9.8%、抗折强度提高9.6%、弯曲韧性提升21.0%。掺入胶粉后，水泥稳定碎石的7 d、28 d干缩系数分别降低41.5%、34.0%，温缩系数降低17.1%，收缩性能得到显著改善。XCT图像分析显示，加入胶粉改变了水泥胶砂的孔隙特征，减少了大孔的数量，孔隙率和平均孔径是影响胶砂强度的主要因素。SEM结果显示胶粉可以增强水泥稳定碎石的界面粘结，优化其孔隙结构，并且与水泥水化产物联结形成弹性空间网络结构，是水泥稳定碎石韧性和收缩性能提升的主要原因。     

水泥稳定碎石用硬质砂岩关键性指标

针对硬质砂岩在半刚性基层中应用缺乏相关技术标准,造成就地取材技术上的困难,采用Pearson简单相关系数分析路用性能指标与原材料技术指标的相关系数,根据相关系数的排序,给出了硬质砂岩用于水泥稳定碎石基层的关键性质量控制指标,即坚固性试验后集料压碎值、岩石饱水抗压强度、集料压碎值、坚固性试验后岩石饱水抗压强度和吸水率5个指标。坚固性试验是评价砂岩质量的重要条件试验,在进行该试验时,可同时测定材料的坚固性质量损失率,也可作为原材料质量的控制标准。结果表明,硬质砂岩的强度与耐久性是影响水泥稳定碎石混合料路用性能的关键因素。     

一种水溶性树脂对水泥石抗CO2腐蚀性能的影响

针对苏里格区块油气田在固井过程中面临CO_2酸性气体腐蚀的难题,在分析CO_2对水泥石的腐蚀机理基础之上,设计并合成出一种水溶性树脂(WSR),将其作为一种新型防腐蚀剂以期达到提高固井水泥石抗腐蚀性能的目的。表征结果表明WSR具有酸性环境响应特性,即可在酸性环境下可形成一种连续立体网络结构;腐蚀性能评价结果表明:WSR对水泥浆基本性能无不利影响;相对于活性硅质材料,WSR可以使水泥石的腐蚀深度、力学性能衰退和微观结构破坏程度明显减小;经CO_2腐蚀35 d后,WSR水泥石腐蚀深度增加14. 60%,抗压强度衰退6. 65%,渗透率降低9. 63%,总孔隙率降低16. 31%; SEM表征WSR在遇酸水泥石表面形成一层明显的连续分布膜状物质,此膜状物质效避免了酸性介质对氢氧化钙(CH)和硅酸钙凝胶(C—S—H)的腐蚀破坏,保持了水泥石微观结构的完整性,近而提高固井水泥石的抗CO_2腐蚀性能;此外,膜状物质"屏蔽层"还可抑制酸性腐蚀介质与水泥石的脱钙反应及减缓对水泥石的淋滤冲刷作用。     

水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度试验研究

水泥稳定碎石基层的水泥用量和力学特性,直接影响沥青混凝土路面的使用寿命。本文结合湖北宜昌太平溪镇陈坛公路改建工程,探讨了不同级配及不同水泥掺量对水泥稳定碎石基层的重型击实指标和无侧限抗压强度指标的影响。研究结果表明:施工现场提供的碎石和黄砂经过合成级配之后,掺入4%、6%和8%的水泥稳定强度能够达到路用要求。同一级配下,掺入水泥的量越多,混合料的最佳含水率、最大干密度及无侧限抗压强度指标均越大;随着掺入水泥量的增加,最佳含水率增大趋势先快后慢,最大干密度和无侧限抗压强度增加的趋势先慢后快。同一水泥掺量下,混合料中碎石的含量越大,最佳含水率越小,最大干密度越大,无侧限抗压强度越大。综合考虑级配和水泥掺量对无侧限抗压强度指标的影响,工程实际选用碎石∶黄砂=60∶40,水泥掺量6%为施工指标。     

石屑对粉煤灰砖抗压强度影响的研究

应用正交试验,研究了石屑的配比对粉煤灰砖抗压强度的影响程度;应用逐步去除石粉的方法,分析了石屑中石粉的质量分数及细度对粉煤灰砖抗压强度的影响程度,探讨了石屑在粉煤灰砖中掺入量的最佳配比的改进方法。     

聚苯乙烯掺量对石渣粉混凝土性能的影响

系统测试聚苯乙烯掺量对石渣粉混凝土干表观密度、28 d抗压强度和传热系数的影响程度和规律,以及其砌块和墙体的相关物理、力学和热工性能.试验数据表明,掺加聚苯乙烯在一定程度上降低了石渣粉混凝土干表观密度和传热系数,但28 d抗压强度有较大幅度降低.通过改变成型工艺和调整配合比,与基准砌块相比,掺聚苯乙烯的石渣粉混凝土空心砌块强度可增大,墙体传热系数K≤2.0 W·(m2·K)-1,可满足夏热冬暖地区节能50%的要求.当单掺聚苯乙烯时,可在一定程度上降低混凝土的导热系数,从而提高空心砌块壁肋的热阻,降低砌块墙体的传热系数,但砌块墙体传热系数降低幅度不大,需进一步采取其他配套措施.     

钢渣沥青混凝土渗透、压缩及耐久性试验研究

路面是道路结构的重要组成部分,随着运行车辆的增加以及长时间的使用,各级公路路面都会出现不同程度的损坏。用钢渣代替传统碎石材料,通过对AC-13、AC-16和AC-20三种级配的钢渣沥青混凝土进行渗水试验、单轴压缩试验以及疲劳寿命试验,分析不同级配对钢渣沥青混凝土的渗透性、压缩性及耐久性的影响。结果表明,用钢渣代替碎石作为沥青混合料的骨料是可行的;随着沥青混合料骨料最大公称直径增加,钢渣沥青混凝土的渗水系数增大,抗压强度及抗压模量均降低,初始劲度模量增加,疲劳寿命次数减少;油石比越大,抗压强度越低。因此,应控制大粒径骨料及沥青的用量,提高钢渣沥青混凝土的路用性能。     

胶乳对油井水泥浆作用机理的实验研究

利用实验方法系统研究了聚乙烯醇胶乳对油井水泥浆的失水、稠化性能、游离水和水泥石抗压强度等参数的影响。结果表明 ,胶乳加量增大时 ,油井水泥浆的失水量迅速变小 ,稠化时间延长 ,初始稠度减小 ,游离水得到有效的控制 ,水泥石的抗压强度减小而柔性增大。试验证明 ,聚乙烯醇胶乳通过成膜、吸附、水化等作用能有效地控制油井水泥浆的液相运移情况 ,调节其稠化性能 ,改善水泥石的物理力学性能。自行设计了一套测定水泥石胶结强度的装置 ,实验证明所提出的测定方法是可行的。