机制砂性能参数影响因素分析

机制砂的性能参数对于混凝土制品性能有很大的影响,决定了起适用性。机制砂性能参数受很多因素影响,主要包括:加载方式、母岩特性、破碎机性能、筛分等。本文分析研究了上述各影响因素与机制砂性能参数之间的关系。根据母岩特性、生产规模、场地条件合理的选择破碎设备和生产工艺是生产机制砂质量的保证,决定了机制砂混凝土的性能,是配置优良机制砂混凝土的保证。     

机制砂在混凝土中的应用研究进展

近年来我国基础设施建设日益发展,致使天然砂严重短缺,造成了一系列社会问题和环境问题。机制砂具有的石粉岩性、颗粒级配、颗粒形状和石粉等特征与天然砂不同,使其对混凝土性能具有特定的影响,本文从分析机制砂的特性出发,概述了国内外研究机制砂特性对混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性、耐久性的影响及其作用机理。     

机械防砂筛管挡砂介质堵塞机制及堵塞规律试验

针对防砂井由于机械筛管及砾石层等挡砂介质被堵塞而造成低产或停产的情况,开展防砂井挡砂介质堵塞机制研究,提出非充填带的桥架充填堵塞机制和挡砂介质内部桥架堵塞机制。利用机械筛管微观驱替堵塞模拟试验装置对机械筛管多层滤网挡砂层的堵塞过程、堵塞机制及影响规律进行系统的试验模拟,研究影响挡砂筛网堵塞程度的主要因素及其影响规律。结果表明:生产时间、出砂速度、粉细砂含量、泥质含量、原油黏度等是影响挡砂介质堵塞过程及堵塞程度的主要因素;试验结果揭示了挡砂介质堵塞程度与影响因素之间的定性和定量规律;试验数据可以通过拟合用于建立挡砂介质堵塞渗透率比与上述参数之间的定量经验关系模型,进一步预测特定地质与生产条件下防砂井挡砂介质堵塞程度随生产时间的变化规律。     

南水北调某标段全机制砂混凝土配合比试验

南水北调中线某标段位置较为偏僻,用于混凝土细骨料的天然河砂在当地不易得到,远距离运输既不经济又不环保。为解决混凝土用砂问题,在对机制粗骨料、机制砂级配、水泥、外加剂等各项指标检测合格的基础上,采用不同配合比制配不同强度等级、不同坍落度及抗冻、抗渗性能要求的全机制砂混凝土,对各项指标进行了测试,对灰水比与28 d强度、砂率和各龄期强度、强度随龄期增长等指标进行了探讨。研究结果表明:全机制砂混凝土能达到施工坍落度、可泵性及强度、抗冻、抗渗等各项性能的指标,砂率和胶水比对各龄期强度影响较为明显。用全机制砂混凝土具有经济和环保的双重效益。     

机制砂在水泥混凝土中的应用

本文首先介绍了机制砂特点,分析了机制砂对水泥混凝土影响因素及机制砂水泥混凝土常见问题,对机制砂在水泥混凝土中的应用进行了深入探讨。最为常见的侵蚀性介质是海水、酸类以及硫酸盐。水泥混凝土一旦遭到化学侵蚀就会严重影响到耐久性,为了解决这个问题,工程人员往往是通过提升混凝土的抗渗性从而来最终减少介质对混凝土造成的腐蚀。     

机制砂陶粒混凝土抗压性能试验研究

为了研究水泥用量、水灰比、砂率对机制砂陶粒混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的影响,进行了机制砂陶粒混凝土抗压性能试验。结果表明:机制砂陶粒混凝土的立方体和轴心抗压强度在砂率较小时受水泥用量的影响较大,在砂率较大时受水泥用量的影响较小;弹性模量同时受到砂率和水泥用量的关联影响,存在着最佳砂率和水泥用量;相比于天然砂轻骨料混凝土,机制砂轻骨料混凝土的水泥用量较大;立方体和轴心抗压强度及弹性模量均随着水灰比的增大而降低。建议给出了拌合物工作性和强度均满足要求的LC35级机制砂陶粒混凝土的配合比(水泥用量460~520 kg/m3、水灰比0.35和砂率42%),可供实际工程应用参考。     

机制砂混凝土抗滑性能的影响因素分析

为了研究机制砂混凝土路面抗滑性能的影响规律,采用摆式摩擦法与表面回弹法,研究了水灰比、砂率、机制砂掺率、石粉含量等因素的影响,基于灰色系统理论对各影响因素进行了重要性排列。研究表明,机制砂抗滑性能低于天然河砂,石粉会显著改变机制砂混凝土的表观构造,各影响因素之间灰色关联排序为砂率水灰比石粉含量机制砂掺率,根据以上结论设计了机制砂混凝土抗滑性能预测模型,经验证此模型与试验实测值相关性较好。     

卵石、石灰岩机制砂对水泥胶砂流动度和强度影响

用机制砂替代天然砂是目前缓解天然砂极度短缺的有效途径之一。为探索卵石、石灰岩机制砂应用潜力,本研究测试了两种机制砂的基本材料性能;并控制两种机制砂为相同且较低的石粉掺量,测试其对胶砂性能的影响;同时分别测试两种机制砂在不同石粉掺量下对胶砂性能的影响。结果表明:不同岩性机制砂的基本材料性能各不相同,其中石粉掺量和级配的差异较大;在石粉掺量相同的情况下,卵石机制砂砂浆的抗折强度与抗压强度均高于石灰岩机制砂,但二者相差不大,且随着龄期的增加增幅逐渐减小;随着石粉掺量的增加,两种机制砂的流动度、抗折强度和抗压强度都呈现先增加后下降的趋势,且在石粉掺量为5%时抗折强度达到峰值,均在石粉掺量为10%时抗压强度达到峰值,石粉掺量在5%~10%时为最佳。     

贵州地区机制砂自密实混凝土的性能研究

采用贵州地区的机制砂、粉煤灰、硅灰、水泥等主要原料配制出大掺量矿物掺合料机制砂自密实混凝土,系统研究了其工作性、力学性能与耐久性,如碳化、收缩、抗化学侵蚀性等,并与河砂自密实混凝土的性能进行了比较。     

不同替代率下机制砂混凝土弹性模量试验研究

为了研究不同替代率下机制砂混凝土弹性模量的变化规律,以选用的机制砂配制C50混凝土,在水泥用量和砂率保持不变的情况下,改变机制砂对天然砂的取代率(0%、30%、50%、70%、100%)。试验发现,机制砂混凝土的弹性模量大于天然砂混凝土的弹性模量,且随着替代率的增大和龄期的增长,机制砂混凝土的弹性模量呈现增大的趋势,但以是替代率为50%的弹性模量最大,说明该机制砂对天然砂的最佳替代率为50%左右。通过分析发现,高强机制砂混凝土的弹性模量与抗压强度之间的拟合关系与普通混凝土的不同,用普通混凝土的拟合方程计算值偏小。     

注聚驱防砂井挡砂介质物理化学复合堵塞机制试验

针对孤东油田注聚驱防砂井液量降低严重并且绕丝筛管砾石充填防砂井的提液效果普遍低于树脂滤砂管独立筛管防砂的反常现象,首先通过砾石层特性评价试验研究地层砂对砾石层侵入及机械物理堵塞机制,得到砾石层堵塞与砾砂中值比、泥质含量、流体黏度、产量、生产时间以及聚合物的定性和定量关系。针对物理堵塞机制难以解释砾石充填和树脂滤砂管防砂堵塞现象的问题,开展普通石英砂与树脂涂敷砂的润湿性、沥青质吸附、聚合物及其衍生物吸附机制与规律试验对比,提出注聚驱防砂井的物理化学复合堵塞机制。研究表明:物理堵塞主要发生在投产早期,堵塞程度随着流体黏度、泥质含量、产量、聚合物含量、砾砂比(GSR)增加而趋于严重;与树脂涂敷砂相比,石英砂充填层表面强亲水,其对聚合物及其衍生物和胶质沥青质的表面吸附量远高于高渗滤涂敷砂,吸附量随着聚合物浓度增加以及石英砂粒径的减小而增大。在注聚驱条件下,原本高孔高渗的石英砂充填层复合堵塞后的渗透率反而远低于高渗滤砂管。     

硅灰、粉煤灰对机制砂制混凝土抗折强度的影响研究

研究了硅灰、粉煤灰对机制砂制混凝土抗折强度的影响。研究表明，硅灰和粉煤灰对机制砂混凝土的抗折强度增强作用明显，龄期越长．硅灰和粉煤灰对对机制砂混凝土的抗折强度贡献越大。     

机制砂混凝土力学性能与耐久性影响因素试验研究

由于天然砂的可开采量日益减少，而对于掺加矿物掺合料的机制砂混凝土的各项性能研究并不是很成熟。所以以金甬铁路工程中机制砂取代天然砂为研究对象，研究了机制砂混凝土的耐磨性能与力学性能，并通过极差、方差和灰色关联分析方法对各个影响因素之间的关系进行讨论。结果表明：无论从耐磨度还是抗压强度，机制砂取代率都对其机制砂混凝的性能具有显著影响，但在用量>87.5%时性能明显下降。4种影响因素的影响程度从大到小的顺序为机制砂取代率>钢渣掺量>硅灰掺量>石粉含量，灰色关联度分析也表明机制砂取代率对机制砂混凝土各项性能影响最大，所以在实际工程中，需要合理用量，保证其性能达到最优。     

机制砂高性能混凝土配合比设计及质量控制

在贵州修建高速公路,多处于山区地带,使用细集料主要以机制砂为主。机制砂高性能混凝土在耐久性、工作性和体积稳定性等方面的良好性能,已在不少重要工程中被采用。本文以贵州省思南至剑河高速公路桥梁工程为依托,重点阐述C55机制砂高性能混凝土配合比设计及在实际施工中的相关经验,为西部山区类似工程提供技术参考。     

机制砂混凝土的冻融和盐侵蚀耐久性

对机制砂混凝土进行了冻融循环试验。考虑了三种强度等级(C30、C40、C50)和四种介质(清水、质量分数为5%的氯化钠溶液、质量分数为5%的硫酸钠溶液和5%氯化钠溶液+5%硫酸钠溶液组成的混合盐溶液)。重点考察质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度的变化。结果表明:随着冻融循环次数的增加,四种环境下机制砂混凝土的质量、相对动弹性模量和抗压强度均呈下降趋势;盐的存在加剧了机制砂混凝土在冻融循环过程中产生的表层剥落,却减缓了机制砂混凝土相对动弹性模量的下降;盐溶液种类对机制砂混凝土冻融后质量损失率和相对动弹性模量的影响程度不同,氯化钠比硫酸钠的破坏力强。     

稠油热采出砂机制试验研究

稠油生产出砂是油气田开发中制约产能的重要因素,高温蒸汽冲刷、沥青质的热解和水岩反应溶解是稠油热采出砂的主要原因。针对稠油开采出砂问题,分析稠油区块的出砂机制,并试验研究稠油热采注蒸汽对岩心渗透率的影响和稠油热采的出砂机制。结果表明:随着注入蒸汽量的增加,岩心的渗透率都会先下降后上升,开采时需要适当控制蒸汽流速以恢复最终渗透率到原有的80%左右;高流速下流体的流动冲刷导致地层的拉伸破坏而产生微粒的运移,破坏了骨架砂;高温导致岩石的胶结强度下降,砂粒疏松;高黏度的原油在流动中阻力大,流动所需的压力梯度大,对砂粒的摩擦携带作用也大;岩心初始渗透率低导致驱替压差大,对岩心产生剪切破坏。     

机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响机理

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄期下混凝土的碳化深度,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)对比研究了自密实轻骨料混凝土和机制砂自密实轻骨料混凝土碳化前后的微观结构。结果表明：随着龄期的增长,混凝土碳化深度不断增加,但碳化速率前期较大,后期较小;机制砂的掺入能够细化孔结构,提高硬化浆体和骨料过渡界面区的密实度,轻骨料特有的内养护机制能够改善骨料水泥石过渡区界面结构,均可提高混凝土的碳化性能。最后,得到了关于机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土碳化深度预测模型,可为机制砂自密实轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。     

砾石充填条件下筛管堵塞与冲蚀特性试验

为分析油田水源井筛管失效原因和防砂周期短的内在机制,建立一套模拟井下冲蚀和堵塞问题的砾石充填筛管防砂装置,研究筛管类型、砾石种类与粒径、生产压差等因素对筛管堵塞情况以及堵塞后筛管挡砂介质与本体的损坏情况的影响,分析筛管失效的原因和井下挡砂介质堵塞的内在机制。结果表明:在套管内砾石充填完井条件下,地层砂对砾石充填层和筛管的堵塞具有非均匀性,不同射孔孔眼部位的砾石充填层内的渗流压力分布不均,筛管过滤介质堵塞存在一定随机性;携砂流体流动时的磨蚀作用是造成筛管过滤介质失效主要原因之一;射孔孔眼流出的流体可与充填层的砾石掺混,形成磨料射流冲击正对射孔孔眼处的防砂管,造成防砂管本体的冲蚀失效;地面模拟试验结果与井下取出失效防砂管特征基本一致;试验结果能够为防砂方式的选择、生产制度的建议、筛管材质的选择、筛管结构的改进等提供依据。     

新立油田套管防砂技术研究与应用

主要从岩土力学角度分析了新立油田油井出砂原因,分析了地层、井况、开发等方面给油田带来的危害,油田油井出砂严重,将导致油井作业频次增加,检泵周期短,油井停产,严重制约了油田的生产。对出砂机制及套管防砂工艺进行研究,开发出新型套管防砂工艺管柱。对这一新型防砂技术进行了实证数据分析,分别介绍了单纯出砂油井、含少量泥浆的出砂油井、含大量泥浆的出砂油井等的使用情况,并分析了其经济效益。统计表明,其降低了维护性作业次数,延长了检泵周期。     

论机制砂在泗许高速公路中应用的质量控制

针对泗(洪)许(昌)高速公路沿线黄砂短缺、外购黄砂质量不稳定以及碎石料源充足的现状.提出了机制砂在工程中的应用,通过对机制砂试验结果的分析,论证了机制砂在工程应用中的特点,同时阐明了机制砂从生产到使用过程中的质量控制.