海砂制备混凝土合规资源化关键问题

海砂是未来工程建设的重要资源。海砂制备混凝土合规资源化关键在于海砂开采、运输、销售、使用等环节,关键问题是海砂资源管理、海砂制备混凝土控制标准和海砂控制指标检测技术。通过文献调研了荷兰、日本、美国、英国、以色列和印度等国海砂开采管理制度,整理了中国在海砂资源管理方面的政策文件;对比了中外规范对海砂用于制备混凝土氯离子控制指标,了解了氯离子控制指标要求的变化历史;归纳常见海砂氯离子检测技术的优缺点,指出海砂快速鉴别存在的困难。基于上述分析,提出我国应及早制定海砂资源规划和开采法规;从严统一中国大陆地区8个现行规范对海砂氯离子含量控制标准,建议采用《建筑及市政工程用净化海砂》(JG/T 494—2016)规定的指标;加快研究海砂快速鉴别技术,形成可执行标准。海砂合规资源化涉及多部门,需要建立高效有力的管理机制。     

海砂资源制备高性能混凝土应用试验检测

海洋资源丰富,使很多工程用海砂取代工程中传统河砂,配制高性能混凝土。本文针对利用海砂配制高性能混凝土的部性能及试验检测和对其影响因素、经济效益和社会效益进行讨论,得出了海砂资源配制的高性能混凝土性能指标。     

海水-海砂混凝土研究进展

针对混凝土结构的大规模应用导致淡水、河砂资源短缺的现状,对海水-海砂混凝土国内外研究进展及应用进行综述,包括海水和海砂自身材料特性以及海水-海砂混凝土水泥基材料的水化过程、水化硅酸钙微结构发展、力学性能、耐久性及内部钢筋锈蚀;总结当前海水-海砂混凝土研究成果并分析主要不足,指出海水-海砂混凝土作为一种凝结硬化快速、耐久性较差且易锈蚀钢筋的低成本混凝土材料,未来研究重点是将海水-海砂混凝土配合纤维增强复合材料形成组合结构、完善不同养护方式及条件对海水-海砂混凝土的影响及海水-海砂混凝土在真实复杂条件下的耐久性。     

海水海砂混凝土与潜在危害研究进展

对于海洋及近岸的建筑物,用海砂替换河砂并用海水浇筑混凝土,不仅可以减少成本促进经济发展,而且缓解了河砂资源短缺的压力。国内外对海砂混凝土研究主要为氯盐侵蚀和钢筋锈蚀,采用不锈钢筋或纤维增强复合塑料(FRP)筋替代普通钢筋可以避免这种破坏,因此从国内外研究进展与海水海砂自身特点出发,分析研究了海水海砂混凝土在工程应用中的潜在危害。海水海砂中的硫酸盐在特定环境下会对混凝土造成硫酸盐侵蚀和延迟钙矾石破坏。海水中的主要化学成分对水泥水化、混凝土强度和耐久性、结构体积稳定性等问题有所影响。海砂中的贝壳对混凝土强度以及内部微观结构有所影响。对海水海砂混凝土做特定环境下的定性定量研究以及潜在危害之间的耦合作用研究是很有必要的。     

海砂超高性能混凝土试验

采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土（UHPC）和普通混凝土,研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响,并与普通混凝土进行分析比较。结果表明,海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并不会产生较大的消极影响;海砂UHPC的临界孔半径约为2 nm,与海砂普通混凝土不同,孔隙率随海砂中氯含量的增加而增加;即使海砂氯离子含量高达0.636%,海砂UHPC的氯离子渗透性仍可忽略不计;海砂UHPC中钢筋在28 d后处于钝化状态并趋于稳定。     

海砂氯离子溶出机制和模型研究

为研究海砂淡化过程中氯离子的溶出机制，采用海砂淡化试验分析不同淡化方法下溶出氯离子量与淡化时间、水砂质量比的关系；在此基础上，考虑海砂氯离子分布及溶出特征，以Fick定律推导的溶解扩散理论为基础，建立同时考虑海砂表面氯离子溶解和内部氯离子释放的溶出模型，并对模型进行了验证。结果表明：海砂氯离子溶出模型可以较好地描述海砂氯离子的溶出过程，能够反应淡化时间和水砂质量比对海砂淡化效果的影响。     

不同地域海砂取代率对混凝土力学性能的影响

：为深入研究海砂取代率对混凝土性能的影响,采用山东胶州、福建漳州、广西钦州三地原状海砂,对比研究它们与河砂混合后在物理性质上的差异. 同时,三种海砂以15%、25%、35%和50%的取代率去替代河砂,研究取代率对混凝土工作性能和不同龄期下力学性能的影响. 结果表明：使用海砂基本不会影响混凝土的工作性能,在50%取代率下海砂能够提高混凝土的流动性;随着海砂取代率的增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度先增加后减小,但对弹性模量影响较小;掺入海砂优化了细骨料粒径分布,进而提高了混凝土强度. 但是高取代率下海砂中贝壳等有害成分将对混凝土的力学性能造成不利影响. 此外,从整体上看海砂取代率对混凝土强度的影响较小（幅度均在10%以内）,而且在海砂取代率为50%时,在长龄期下混凝土的强度依然高于对照组. 因此,从工程应用角度,海砂取代率在50%的范围内都是可行的.     

海砂型氯离子与水泥胶体的结合和机理

为了研究海砂中氯离子对钢筋混凝土结构耐久性影响,分析氯离子对结构中钢筋的腐蚀作用,将海砂引入氯离子的形式从传统的内掺型中剥离出来,采用NaCl溶液浸泡河砂模拟海砂,研究氯离子与水泥胶体的结合机理,并结合SEM微观实验和EDS的元素扫描结果,对氯离子在砂子周围的发布、结合规律作了描述.实验表明:水泥稳定后与氯离子的结合率在60%左右,海砂型与内掺型氯离子结合、传播方式有所不同,海砂型引入的氯离子存在一个从海砂表面到水泥凝胶内部的渗透过程,在此基础上提出海砂型氯盐侵蚀的概念,基于微观试验结果讨论了其结合和传播机理.     

海砂UHPC水化微结构演变及其固氯作用

为了探明海砂作为细骨料对超高性能混凝土(UHPC)水化与微结构演变机理的影响,采用不同氯离子含量的模拟海砂制备UHPC,通过水化热、X射线衍射、基体氯离子含量和pH含量测定、扫描电镜、能谱分析以及氮气吸脱附研究了海砂UHPC基体内部微环境的演变.结果 表明:海砂UHPC水化进程随着氯离子含量的增加而增加;在3d龄期时基...     

不同应力路径及颗粒级配下青岛海砂试验研究

进行青岛海砂在不同应力路径下的三轴试验.利用GDS三轴试验系统,得到青岛海砂的应力-应变曲线,分析青岛海砂在不同应力路径下力学响应的细观机理.分别探讨了标准三轴路径、等p路径、被动压缩路径、等主应力比路径下青岛海砂的力学性质.将不同应力路径下青岛海砂的应力-应变曲线进行对比,分析不同应力路径和颗粒级配对青岛海砂力学性质的影响.标准三轴路径下青岛海砂的峰值强度最高,等p路径下次之,被动压缩路径下最低;被动压缩路径下体应变值最大,等p路径次之,标准三轴试验最小.这说明随着围压的增大,砂土强度值逐渐增大,体应变值会逐渐减小.颗粒级配对峰值强度有一定影响,但对剪胀量的影响不明显.     

挖沙船动态监控系统的设计与实现

采沙区域和采沙量的动态监控是有效管理非法采沙和超量采沙的关键环节。为了解决沿海区域非法采沙问题,设计了一种基于无线网络技术和GPS技术的挖沙船动态监控系统。本系统集成了GPS技术和无线网络技术,可以实现船舶位置、历史轨迹的可视化呈现,信息数据的综合管理,各类违规行为的预警功能。系统能根据挖沙船的规格和其在某地点停留时间估算出其采沙量。     

吹填海砂溶陷变形试验

以江苏省启东吹填海砂为研究对象,采用固结仪测量吹填海砂的溶陷变形情况。测得启东吹填海砂的溶陷系数为1.1%,低于高等级公路路基填料溶陷系数小于1.5%的标准要求,可以用于路基填料。对启东吹填海砂掺加Na Cl,人工配制成不同含盐量的试样,研究含盐量和压力对溶陷系数的影响,结果发现:随着含盐量增加,溶陷系数增加;压力为200 k Pa时溶陷系数最大。     

海泥海砂混合料最大干密度确定方法研究

海泥海砂混合料能否作为海堤填料,很大程度上取决于混合料的最大干密度。因此,如何准确确定最大干密度就显得至关重要。通过轻型击实试验、相对密实度试验、振动台试验等室内试验对海砂海泥混合料最大干密度确定方法进行比较分析研究,得出以下结论:当海泥含量比较多时,击实法得到的干密度大于振动台法,这主要是由于击实试验采用的为干法;在粉碎过筛的过程中,土体结构遭到破坏,土体中的含水率明显变小;而振动台法则直接采用原样土进行试验,更符合现场施工情况。从不同比例掺合料的含水率来看,当海砂海泥比例小于1.5∶1时,此时的掺合料处于饱和状态,采用振动台法更加适合;当海砂海泥比例大于1.5∶1时,混合料含水率小于饱和含水率,相对密实度法得到的结果较振动台法更加准确,此时应采用相对密实度法确定最大干密度。     

二次加砂压裂技术在海上低孔渗砂岩气藏的应用

东海低渗储层具有埋藏深、温度高、边底水发育、平台空间小等特点,采用传统加砂压裂方式初期产量低、压后压降快、有效产能低,无法满足海上经济有效开发的需求。因此,基于平台化压裂的技术瓶颈,开展二次加砂压裂增产机理及适应性评估,通过技术优化研究,确定了二次加砂压裂施工排量、加砂规模、二次加砂比例、中途停泵时间等关键参数,优选评价了压裂液和支撑剂材料,并评估了平台空间综合利用,形成了一种适合海上低渗平台开发的增产技术。DX-B5井的实施效果表明:二次加砂压裂技术首次应用于海上低渗油气田,并取得显著的增产效果,相比邻井初期产量增加了2倍,累计产量增加了3倍,针对类似储层条件的油气井,可推广应用于东海及国内其他海域的低渗储层增产开发。     

北海银滩海岸冲刷及环境污损原因分析

北海银滩位于广西北海市海岸东面，目前出现，海岸冲刷后退，沙滩变陡萎缩，沙滩表层变“黑”，海域水质污染现象，原因是：泻湖口门防波堤拦截了西向沿岸的输沙，挡浪墙破坏了沙坝滩的整体性，挡浪墙伸入潮间带加剧的墙前冲刷，沙滩严重冲刷使滩面变“黑”，生活污水，渔港排污，泻湖内港底质有机污染使海域污染严重，为改良银滩环境，建议拆除部分建在潮间带上的建筑物，如宾馆，商店，挡浪墙，缩短防波堤工程，在潮间带上种植林带，用机械或人工方法进行泻湖底泥清淤，在银滩附近建立污水收集系统。