含水状态下硬脆性泥页岩蠕变特性实验研究

对岩石进行不同含水率下三轴蠕变实验,试样在整个加载过程中,经历了衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段。根据不同含水率岩样的等时应力应变曲线,可以看出泥页岩的蠕变是非线性的;并且随含水率和应力水平的提高,应力应变的非线性程度也增大。在相同的外载条件下,随着含水率的增加,泥页岩的蠕变变形增加、蠕变进入稳定阶段所需的时间越长;而岩石长期强度呈减小的趋势。说明对于泥页岩地层的钻井施工,需要考虑泥页岩的时效变形行为及流变效应。     

页岩气双二维水平井极限延伸能力研究

页岩气藏的开发多采用水平井,水平段的延伸能力直接影响到页岩气藏的综合开发效益。双二维水平井具有施工难度小、邻井碰撞风险低、作业费用低等优点。根据长宁页岩气的钻井实际情况,分析了钻机承载能力、钻柱安全系数、地层承压能力及额定泵压等因素对水平井延伸能力的影响,推导了相应计算模型。以长宁已钻页岩气井为基础,计算了不同影响因素随水平段长度的变化。研究表明,双二维水平井的延伸能力主要受地层承压能力和额定泵压影响,钻井施工中应选择合理的钻井液密度和排量,降低水平段岩屑床高度,采取适当的堵漏措施,选择高额定泵压的钻井泵。     

长期氮添加对落叶松和水曲柳人工林土壤碳、氮、磷含量和胞外酶活性的影响

【目的】氮(N)沉降速率的持续增加影响着森林生态系统的物质循环。本研究旨在探讨长期N添加对两种人工林土壤微生物生物量和胞外酶活性的影响。【方法】基于黑龙江帽儿山森林生态系统国家野外科学观测研究站落叶松(Larix gmelinii)和水曲柳(Fraxinus mandshurica)人工林的长期(16年)N添加[N添加速率为10 g/(m²·a)]试验,测定对照和N添加处理样地土壤的碳(C)、N、磷(P)各组分含量、微生物生物量以及C、N、P循环相关的胞外酶活性。【结果】长期N添加显著增加了两种人工林无机N含量,但降低了两种人工林微生物生物量C、N含量。N添加抑制了水曲柳人工林β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶活性,但对落叶松人工林的这些C分解酶活性的抑制作用不显著。回归分析进一步发现微生物生物量、β-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和酚氧化酶均随着土壤pH的降低而显著降低。几丁质酶活性在落叶松人工林中对N添加呈现负响应,却在水曲柳人工林中对N添加呈现正响应。然而,N添加均未显著改变两种人工林的磷酸酶活性、总有机C,以及酸水解法划分的C组分、全N、全P和有效P含量。【结论】长期N添加主要通过土壤酸化途径改变落叶松和水曲柳人工林土壤微生物生物量和酶活性,而N添加对胞外酶活性的影响因树种而异,这可能与两个树种的不同凋落物质量和菌根类型有关。N添加对土壤微生物和C分解酶活性的抑制作用并没有显著增加土壤C含量和改变C组分,其内在机制需要未来从土壤有机C的形成和稳定性方面进行揭示。     

低掺量粉煤灰基地聚物胶凝材料性能试验研究

为了研究粉煤灰基地聚物胶凝材料的组成对其性能的影响,对C类粉煤灰分别掺入少量（质量分数小于17%）偏高岭土和矿渣粉后,进行了两种地聚物胶砂试块的力学性能试验研究,并与相同配比、相同制作养护条件下的普通硅酸盐水泥胶砂试块进行了比较.试验结果表明：纯粉煤灰（C类）地聚物胶凝材料强度低于P.O 42.5水泥;当外掺料质量分数大于17%时,粉煤灰基地聚物胶凝材料强度超过同龄期（14 d）的水泥;掺入矿渣粉的粉煤灰基地聚物抗压强度高于掺入等量偏高岭土的粉煤灰基地聚物.     

竹集成材家具与水曲柳家具表面漆膜附着力测定与比较

通过对竹集成材家具与水曲柳家具表面漆膜附着力测定与比较,得知:(1)炭化竹集成材板材和水曲柳板材板面聚氨酯漆膜附着力等级为1级;本色竹集成材板材板面聚氨酯漆膜附着力等级为2级。(2)炭化竹集成材板材板面聚氨酯漆膜附着力不低于水曲柳板面的聚氨酯漆膜附着力。     

高炉碱金属富集区域钾、钠加剧焦炭劣化新认识及其量化控制模型

碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO2时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.     

改性高钙灰对水泥基材料的抗酸腐蚀特性

模拟中国硫酸型酸雨情况,以普硅水泥空白砂浆为参比体系,研究改性高钙粉煤灰对改善混凝土抗酸性能的影响,从宏观和微观方面研究各性能变化规律.结果表明:高钙粉煤灰对建筑物抗酸腐蚀有优化效果,但掺量存在最佳优化区间和"拐点";掺量w(高钙灰)=25%的砂浆腐蚀98d后质量损失率仅-2.011%,而相同腐蚀条件下空白砂浆的质量损失率为-5.120 %;98d抗压强度和抗折强度是空白砂浆的1.31倍和1.47倍;机理分析发现高钙灰中大量的活性钙可作为缓冲组分,减缓体系由碱性环境变成酸性或中性环境的速度,从而阻止其他水化产物因pH值降低而产生的不稳定溶蚀现象;微细CaO颗粒会反应生成CaSO4沉积在试块表面,既解决膨胀破坏问题又堵塞了酸液的入侵通道.     

粉煤灰除磷的试验研究

本文对粉煤灰富铁微珠对磷的去除效果进行研究，并寻找除磷的最优条件。试验结果表明，得到在pH为10，投加量2．5％，搅拌时间；35min，搅拌强度在10r／s，温度取室温（29℃），磷的去除率。     

陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品研究

研究利用陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品，并与粉煤灰对比。试验采用了IR、XRD、SEM以及EDS等测试方法研究其水热特性、水化产物的组成和形貌，并测试其强度。研究结果表明：陶瓷抛光砖粉在蒸压条件下有较高的火山灰活性；在相同配比条件下，抛光砖粉中参与反应的活性SiO2远比粉煤灰多，生成较低Ca/Si的水化产物，其蒸压制品强度高于粉煤灰；当石灰∶抛光砖粉＝1∶3时其蒸压制品强度较高。利用陶瓷抛光砖粉制备蒸压硅酸盐制品有广阔应用前景。     

脱硫灰中有毒、有害元素含量及使用安全性评价

对全陵热电厂16个脱硫灰样品的有毒、有害元素含量进行了分析测定，参照国家有关标准，对其使用安全性进行了评价；并通过分析计算得出了脱硫灰安全应用到农业和建材行业的最大掺量，结果表明金陵热电厂的脱硫灰如用于改良农田，其最大掺量不超过10135kg／亩时，施灰土壤中的有毒、有害元素含量将在国标允许的范围内；脱硫灰应用到建材行业，在其掺量不超过总量的88％时，建材制品的放射性也是符合国家标准的。