多壁碳纳米管改性磷建筑石膏性能影响研究

采用多壁碳纳米管材料对磷建筑石膏进行改性,研究了多壁碳纳米管在不同掺量、分散方式下对磷建筑石膏力学性能影响,并采用扫描电镜、孔隙度分析仪对多壁碳纳米管改性磷建筑石膏的微观形貌、累计孔隙体积进行分析,对多壁碳纳米管的改性机理进行初步探究。结果表明,在超声-分散剂分散方式下,多壁碳纳米管掺量为0.03%时,改性磷建筑石膏的绝干抗折强度、绝干抗压强度达到最优值,分别为4.94 MPa、17.46 MPa,较空白组分别增加34.6%、38.02%。掺入适量多壁碳纳米管,磷建筑石膏累计孔隙体积范围减小至0~0.0025 cm^(3)/g范围,充分填充了孔隙宽度在0~20 nm范围的孔隙,使磷建筑石膏内部结构更加密实,力学性能提高。

煤矸石粉改良膨胀土收缩性研究

为探究煤矸石粉改良膨胀土收缩性及其失水收缩前后孔隙结构的变化规律,以压实膨胀土为研究对象,开展自然风干条件下4种不同煤矸石掺量试样的自由收缩试验。然后对干燥收缩前后的试样进行压汞试验,对孔隙特征进行分析。结果表明:随着煤矸石粉的掺入,压实膨胀土的缩限含水率变化不大,而收缩变形和收缩系数显著减小;压实膨胀土内部孔隙分布呈双峰特征,随着煤矸石粉的掺入,膨胀土变得更加密实,使得孔隙整体减小;随着干燥收缩的进行,粒团内小孔隙和粒间大孔隙的体积都会减少,且大孔隙逐渐向小孔隙发展;压实膨胀土脱湿干燥导致的体积收缩的主因是粒间孔隙脱水收缩,煤矸石粉可以降低膨胀土的收缩性并能减小膨胀土的收缩空间。

多峰孔径分布拟合模型在页岩孔隙结构分析中的应用

孔径分布(Pore Size Distribution,PSD)作为孔隙结构的重要表征,对页岩的渗流及储气能力具有重要影响。采用数学表达式来拟合页岩孔径分布,能以数学形式刻画孔隙结构,还能为建立渗流和储量计算模型提供孔隙结构信息。首先介绍了多峰孔径分布拟合模型的理论依据和建模过程,其次选取6个页岩岩样,应用模型分析了采用压汞法和氮气吸附法实验获得的孔径分布结果,拟合了孔径分布函数f(r)并预测了累计孔隙体积v(r)。针对拟合得到的页岩孔径分布规律与实验结果做了对比,提出了该模型预测页岩渗流和储气能力的应用方法。研究发现,氮气吸附比压汞实验的f(r)更接近正态分布,应用模型的拟合度较高。通过分析基于多峰拟合孔径分布函数f_M(r)预测的累计孔隙体积v(r),发现脆性矿物含量越高,中孔越发育;TOC含量越高,黏土含量越低,微孔越发育。