Recent progress in studies on the nano-sized particle layer in rock shear planes

Since the 1990s, an ultramicro-particle texture in nano- or micron-sized scale has been continually found in shear planes of various rocks, and recently further progress was made in generic physical mechanisms. In this article, the characteristics of the nano-sized particle layer in rock shear planes (including widespread distribution, layering texture, non-linear genetic mechanism, and multiple functions) on an ultra micro-scale were briefly introduced and more information was obtained by analyzing cases from home and abroad. Our findings suggest that (1) there is a paragenetic relationship between the development of shear frictional-viscous and the formation of nano-sized particles, and (2) in the shear movement, partitioning, segregating, and layering in rocks are initiated by the sliding motion of the nano-sized particle layer. Moreover, the plastic rheology of rocks is essentially the movement of ultra-micro-sized particles (nano-size and micro-size), and the nano-sized particle layer in rock shear planes is characterized by some particular physical and chemical effects.     

一种岩石的损伤流变模型

根据石膏角砾岩的蠕变特性,建立了石膏角砾岩的粘弹塑性流变组合模型;在此基础上,采用统计损伤理论,并考虑了损伤门槛的影响,建立了考虑损伤门槛的统计损伤本构方程;根据应变等效原理,建立了石膏角砾岩的损伤流变模型。通过试验验证,理论计算结果与石膏角砾岩蠕变试验结果吻合较好,表明所提出的损伤流变模型可以较好的描述石膏角砾岩的非线性流变。     

碳分纳米氢氧化铝悬浮液的流变行为与纳米粒子团聚

碳分获得了微观粒度200 nm×20 nm（长度×厚度）的氢氧化铝。研究了碳分悬浮液的流变行为,在低和高剪切速率下分别表现为胀流型非牛顿流体和假塑性非牛顿流体,同时低剪切下为时变性胀流型流体,而高剪切下触变性不明显。研究表明悬浮液内氢氧化铝存在稳定的网络结构,并可以在一定的温度和剪切破坏后保持和恢复,黏度在切应力接近结构破坏强度时发生震荡。通过流变分析,表明网络结构是悬浮液复杂流变行为的成因,也是碳分氢氧化铝粒子生成和稳定存在的根本原因。悬浮液黏度是颗粒数量、粒度分布的函数,是得到碳分反应制备纳米氢氧化铝团聚动力学的重要参数,其中η₀/η_min分析是可能途径之一。     

生物质热解油重组分对石油沥青高温性能影响研究

将常压蒸馏得到的松木热解油重组分与石油沥青混合,基于动态剪切流变实验考察了生物油重组分对石油沥青高温性能的影响。研究结果表明:生物油重组分的掺入可以一定程度增大石油沥青的动力黏度,复合剪切劲度模量和黏温指数并减小石油沥青的相位角;5%、10%与15%的生物油重组分掺入会使石油沥青90℃动力黏度分别增加16.11%、39.18%和52.91%;石油沥青64℃车辙因子分别增大37.47%、64.54%和79.85%;临界温度分别上升1.5℃、3.8℃和4.2℃;生物油重组分与石油沥青的混合沥青具有较优的高温储存稳定性,不同掺入比例的混合沥青离析率绝对值均小于0.2。     

自密实混凝土间隙通过能力检测技术研究

简要介绍了自密实混凝土及其工作性的定义,详细论述了国际上自密实混凝土间隙通过能力检测方法与技术的研究及应用现状,并对今后要解决的问题及发展前景进行了展望.     

稠油水混输海管停输再启动压力预测

为保障海底稠油集输管线的安全停输与顺利启动，以旅大稠油为研究对象，利用Anton Paar Rheolab QC流变仪分析稠油及其乳状液流变特征与再启动力学响应特性，通过SPSS软件，对正交启动实验数据进行非线性回归分析，建立四参量七系数的启动应力模型；自主研制了室内环道再启动实验装置，分析停运管线在不同工况下启动压力的变化规律，将基于启动应力模型的再启动压力预测值与实测值相比较，评估其预测可靠性。结果表明，稠油乳状液初始启动应力随时间的变化可分为3阶段，即启动应力上升阶段、衰减阶段、平衡阶段；再启动压力预测值与实测值平均相对误差绝对值为16.38%,再启动压力随温度升高而降低，随启动流量升高而升高，适当升高启动流量能减少管线启动时间，但将伴随着再启动压力的升高。     

环氧沥青固化过程中的粘度特性

针对环氧沥青固化过程中的流变学特性，采用粘度为表征参数，重点研究固化温度、剪切速率以及稀释比对其固化速度的影响。结果表明，温度越高，环氧沥青的固化速度越快；过快的剪切速率会干扰并破坏固化结构的形成；采用基质沥青对环氧沥青进行稀释可以有效控制固化速度并降低材料成本。综合考虑施工和易性等因素，推荐稀释比(环氧沥青：基质沥青)为25∶75,材料拌合速度为20 r/min,材料在拌合、运输及压实过程中温度应保持在130℃,道路施工需在5 h内结束。