水泥膨润土泥浆固结体微观孔隙结构特征

研究了水泥砂浆后期水化过程中孔隙结构的演变情况。采用了压汞法测量了水泥砂浆孔结构的变化。研究结果表明:在水泥砂浆后期水化的过程中,总孔容随着水化时间增加而变小,并且两者之间的关系可以用指数函数表征。

将不同配合比的水泥-膨润土泥浆养护到一定龄期,对硬化后泥浆固结体的无侧限抗压强度、变形模量以及极限应变等力学性能进行了试验研究,得到了原材料对固结体力学性能的影响规律以及无侧限抗压强度与变形模量之间的关系。结果表明,固结体的无侧限抗压强度主要受水泥影响;极限应变随水泥用量增加而减小,随膨润土用量增加而增大;变形模量随水泥用量增加而增大,但膨润土对变形模量的影响比较复杂;固结体的无侧限抗压强度和变形模量随养护龄期的增长而增加。

用混沌分形理论结合压汞测孔技术,直接测试评价了磷渣-水泥浆体材料孔隙的显微结构特征,计算出了对应的分形维数,并对普通水泥浆体与掺磷渣的水泥浆体孔隙的分形特征进行了比较;同时探讨了孔体积分维数与孔隙率、孔表面积、孔分布及磷渣掺量的关系.研究表明,磷渣-水泥浆体的孔结构具有明显的分形特征,孔体积分形维数在2.4~2.8之间;掺磷渣的水泥浆体不仅具有粗孔细化的效果,而且孔隙的分形特征也有了明显的改善;在磷渣掺量大于30%时,其分维数、孔隙率与小于20nm的微孔数有明显的突变性.

介绍了利用图像处理技术对土体进行微观结构定量分析方法,讨论了表征结构单元体和孔隙大小、形态及定向性等结构要素的定量评价指标。通过对加入水泥固化后软土的微观结构图像分析,论证了水泥土的微观结构特征定量分析方法,得出了以此来分析评价土体微观结构特征的方法。

通过岩心室内实验,分析了西峰油田储层孔隙结构参数、喉道峰值分布规律,结果表明储层空隙结构以细喉道和微细喉道为主,喉道半径主体分布在0.1μm～4μm之间,其最大值为4μm;储层粘土矿物实验数据表明,储层存在酸敏、速敏和水敏的潜在危害;这些结论对西峰油田油水井开展各种增产增注措施具有一定的指导意义。

固结条件下软黏土微观孔隙结构的演化及其分形描述——利用扫描电镜(sem)研究软黏土固结前后的微观结构，采用数字图像技术研究软黏土固结过程中微孔隙的大小、数量及其分布的演化规律。基于sierpinski地毯的分形概念，结合量测数据给出了描述孔隙结构的sierpins...

为合理确定混凝土中的mgo外掺量,通过室内试验测定了不同mgo外掺量的硬化水泥净浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率,并对压蒸后的试样进行压汞试验、扫描电镜分析、背散射电子分析和x射线能谱分析。结果表明,mgo的掺量明显影响试样的密实度和孔隙结构。当mgo外掺量大于一定数值后,水泥浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率发生显著增长,孔隙率明显增大,孔隙结构逐渐劣化。同时,水泥砂浆容许的mgo掺量多于水泥净浆,即利用水泥砂浆压蒸试件测得的mgo极限掺量比水泥净浆多。

通过采用铸体薄片、扫描电镜、铸体图像分析、压汞分析等多种技术手段,对准噶尔盆地白家海地区侏罗系三工河组储层的孔隙结构进行了系统分析与研究。三工河组储层以次生溶蚀孔隙为主,喉道类型以片状、弯片状及管束状为主,主要是ⅱ类较大喉道,其次是ⅲ类中喉。储层评价结果为三工河组储层很好,ⅰ、ⅱ、ⅲ类都发育。沉积作用和成岩作用是影响孔隙结构的主要因素,成岩作用中的胶结作用和溶蚀作用的影响最大。

溶蚀岩体具有明显的多相复合性质,其细观溶蚀孔隙与微裂纹会对岩体宏观力学特性产生显著影响,而针对孔隙结构特征对溶蚀岩体力学影响的研究并不多见.首先基于岩体溶蚀损伤演化机制研究的文献资料,将溶蚀岩体孔隙结构分为虫洞型与蜂窝型,采用颗粒流模拟手段,建立具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体的颗粒流模型;从细观力学角度分析孔隙结构特征及其发育程度对岩体力学行为特性的影响;分析孔隙结构特征对溶蚀岩体受载损伤演化、岩体破坏模式及破坏机理的影响.数值模拟结果表明,溶蚀岩体孔隙结构特征对岩体力学行为特性存在较大影响.对于具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体而言,其力学特性对岩溶发育程度的敏感性不同.实际工程中仅以孔隙率这一宏观等效指标来评价溶蚀岩体并不完善,应进一步考虑孔隙结构特征对岩体受载过程中力学特性的影响.

溶蚀岩体具有明显的多相复合性质,其细观溶蚀孔隙与微裂纹会对岩体宏观力学特性产生显著影响,而针对孔隙结构特征对溶蚀岩体力学影响的研究并不多见.首先基于岩体溶蚀损伤演化机制研究的文献资料,将溶蚀岩体孔隙结构分为虫洞型与蜂窝型,采用颗粒流模拟手段,建立具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体的颗粒流模型;从细观力学角度分析孔隙结构特征及其发育程度对岩体力学行为特性的影响;分析孔隙结构特征对溶蚀岩体受载损伤演化、岩体破坏模式及破坏机理的影响.数值模拟结果表明,溶蚀岩体孔隙结构特征对岩体力学行为特性存在较大影响.对于具有不同孔隙结构特征的溶蚀岩体而言,其力学特性对岩溶发育程度的敏感性不同.实际工程中仅以孔隙率这一宏观等效指标来评价溶蚀岩体并不完善,应进一步考虑孔隙结构特征对岩体受载过程中力学特性的影响.

针对储层微观孔隙结构识别常用的室内实验法价格昂贵和研究成果具有区域性的问题,提出一种利用测井曲线预测储层微观孔隙结构类型的方法。首先,利用过程神经元建立双层过程神经网络模型;其次,结合文化算法和混合蛙跳算法的优势训练网络模型;最后优选8条测井曲线作为模型输入来预测孔隙结构类型。实验仿真结果表明所提方法具有很好的识别效果。

给出了骨架孔隙水泥稳定碎石基层材料粗、细集料级配范围、混合料各组成部分配比计算方法以及计算中所需相关参数测试方法。据此设计了骨架孔隙水泥稳定碎石混合料,并利用振动法成型了水泥含量分别为6%、8%、10%的试件进行相应性能测试,试验中还与水泥含量为6%的悬浮密实结构水泥稳定碎石进行了对比。研究结果表明:骨架孔隙结构水泥稳定碎石在保证一定孔隙率的前提下能够满足目前规范对基层材料要求。

饱和黄土液化的孔隙微结构特征——通过对黄土中各类孔隙含量的定量测试及数理分析，介绍了黄土孔隙微结构的计算机图像处理分析方法，并从孔隙微结构的角度研究了饱和黄土液化机理．在此基础上，建立了孔隙微结构特征与黄土液化势的定量关系，从孔隙微结构角度对...

我国的软土分布广泛,含水多、空隙大的软土在工程施工中不仅表现出了低承载和低强度的特性,其显著的次固结和微观结构对工程建筑的影响力也不容忽视。因此,以某地的软土作为研究对象,对其进行固结过程的微观结构特征试验,探讨其次固结的变形特点,分析其中的力学关系,以期对软土土质研究和工程建设提供依据与指导。

针对水泥和乳化沥青共存条件下，水泥乳化沥青砂浆（cam）微观结构的变化，采用扫描电镜（sem）、电子探针（epma）和红外光谱（ir）等微观试验手段，提出了cam的微观结构特征。结果表明，硬化后的cam内部存在一定的空隙，浆体表面存在突起和自由沥青，沥青包裹的细砂、水泥水化产物c-s－h凝胶和未水化水泥颗粒组成空间网络结构；cam中结构致密处ca和si及其氧化物的重量比和原子比相对较高，水泥水化产物较多，结构疏松处则相反；cam中的水泥等无机材料不与乳化沥青破乳产生的沥青发生化学反应，没有新物质的生成。增加cam中c-s－h等凝胶体的数量。发挥破乳沥青的粘附性能是改善砂浆性能的关键。

采用扫描电镜(sem)、电子探针(epma)和红外光谱(ir)等微观试验手段,研究提出了cam的微观结构特征。结果表明,硬化后的cam内部存在一定的空隙,浆体表面存在突起和自由沥青,沥青包裹的细砂、水泥水化产物c-s-h凝胶和未水化水泥颗粒组成空间网络结构;cam中结构致密处ca和si及其氧化物的重量比和原子比相对较高,水泥水化产物较多,结构疏松处则相反;cam中的水泥等无机材料不与乳化沥青破乳产生的沥青发生化学反应,没有新物质的生成。增加cam中c-s-h等凝胶体的数量,发挥破乳沥青的粘附性能是改善砂浆性能的关键。

采用扫描电镜(sem)、红外光谱(ir)和电子能谱(edxa)等微观试验手段,对由不同粉胶比(质量比)、不同类型水泥和不同岩性填料构成的水泥乳化沥青复合胶浆进行研究,给出复合胶浆微观结构特征。结果表明:水泥乳化沥青复合胶浆由沥青包裹的矿粉与未水化水泥组成的粒状颗粒和纤维状水泥水化产物水化硅酸钙(c-s-h)凝胶、晶状氢氧化钙(ch)等构成;粒状颗粒、c-s-h凝胶和自由沥青相互交织,构成一种空间网络结构;当粉胶比为1.1时,胶浆表面c-s-h凝胶较多,胶浆结构致密,孔隙分布均匀;不同粉胶比复合胶浆中,各有机基团之间或与无机化合物间没有新键生成;石灰岩矿粉、较高强度水泥以及合理的粉胶比有利于复合胶浆微观结构的改善。

天津市表土层固结变形过程中微观结构特征初探——以天津市华苑产业基地表土层为代表，分析其土的固结过程中微观结构的变化特征，并对微观结构量化参数的变化规律进行了总结。发现宏观上孔隙比和压缩系数随压力的增大而减小的规建与微观上土结构单元体的定向分维...

利用理学dmax-3c(cuka,ni滤光)、高倍荧光显微镜、环境扫描电镜(esem)、gds高级固结实验系统(cdsts)等对鄱阳湖闸基湖冲积相软弱土层的天然工况和固结工况进行了显微结构分析,并对其固结特性进行试验研究。显微结构测试表明:天然工况下,样品呈松散且各向异性特征,夹杂有机物；固结工况条件,软土呈致密特征、排列均匀；固结程度越大,其微观结构越致密。对比不同压力大小的沉降变形和孔压变化,发现随着压力增大,沉降变形增大,到150kpa时固结沉降幅度最大,随后固结沉降逐渐减少；主固结间时短(50s),速率大,孔隙水压消散快；次固结沉降变形时效长,速率小,孔隙水压基本不变。

鄂尔多斯等西部地区的含水地层,以富含孔隙水的白垩系砂岩层为主,且岩石强度低,立井井筒多采用全深冻结法施工,冻结壁解冻后,冻结孔与冻结管外的环形空间极易成为导水通道,严重威胁着矿井安全。门克庆煤矿副立井采用全深冻结法施工,施工单位中煤五公司第三工程处与中国矿业大学合作,开展了冻结孔缓凝水泥浆液固管技术研究和应用工作。该井筒冻结孔施工完毕,在下冻结管之前,采用缓凝水泥浆液置换冻结孔造孔泥浆,取得了圆满成功,收到了预期效果。

为探讨珍珠岩掺合料对水泥基材料性能影响的机理,用压汞法测试掺加质量分数为0～40%珍珠岩掺合料水泥石的微孔结构参数,分析珍珠岩掺合料对3,28,60d龄期水泥石孔结构参数:孔隙率、中值孔径、孔比表面积和孔级配的影响。结果表明:随着养护龄期延长和二次水化反应的进行,珍珠岩掺合料对水泥石起到了降低孔隙率、减小孔径和孔表面积的作用,可改善和优化后期水泥石的孔结构,使这些微孔从早期的少害孔(孔径20～50nm)细化为后期的无害孔(孔径<20nm),甚至消失,有助于提高水泥基材料的力学强度和耐久性。

为了研究外加剂对混凝土中钢筋腐蚀的影响,模拟了混凝土孔隙液及制备了硬化水泥浆体,研究了添加不同含量的萘系减水剂对钢筋腐蚀的影响。结果表明:在模拟混凝土孔隙液中加入萘系减水剂对钢筋腐蚀有轻微的促进作用,当减水剂含量达到一定值时腐蚀增大的趋势就会消失;在硬化水泥浆体中加入萘系减水剂可以减缓钢筋的腐蚀,添加0.5%萘系减水剂阻锈效果最明显,且随着时间的延长,萘系减水剂对硬化水泥浆体中钢筋的阻锈效果增加;加入减水剂增强了硬化水泥浆体的密实性,从而减缓了钢筋的腐蚀。