水文水井钻探泥浆特征参数在线监测技术

水文水井钻探是开发地下水资源的一项重要技术手段,钻探过程中产生的泥浆排放会对生态环境造成一定程度的破坏。为对泥浆进行有效净化并循环利用,开展了泥浆在线监测方案的研究,首先利用管道黏度计对泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力进行实时监测,然后通过预先训练基于泥浆密度、流变性参数和含砂量的神经网络模型,预测经过固相控制之后的泥浆中的含砂量。结果表明:通过管道黏度计监测的泥浆密度、表观黏度、塑性黏度、动切力的平均误差分别为0.2%、1.7%、3.4%、3.7%;通过神经网络模型预测的含砂量的平均误差为15.9%,预测模型不依赖模型训练中使用的泥浆配方,能够适用于相同体系的其他泥浆配方,表明预测模型具有一定的泛化性。该泥浆在线监测系统能够满足绿色勘查的要求,适合水文地质及水井钻探的现场应用。

疏浚砂细粒混凝土性能及含泥量影响研究

为使航道疏浚砂制备新型无粗骨料细粒混凝土替代普通混凝土,对比分析了石灰石粉和粉煤灰填料细粒混凝土流动性、抗压强度、抗冲磨强度等物理力学及耐久性能,探讨了疏浚砂不同含泥量(1.3%、5.3%、9.3%、13.3%)对细粒混凝土性能影响。结果表明粉煤灰和石灰石粉为填料的干混物料最大堆积密度分别达2 083.8 kg/m^(3)和1 979.9kg/m^(3),最大堆积密度下填料与砂子的质量比分别为0.13和0.10,28 d抗压强度分别达39.8 MPa和34.1 MPa;较之1.3%含泥量,以粉煤灰为填料含泥量为13.3%的细粒混凝土3 d、28 d和90 d抗压强度分别降低了27.8%、13.5%和16.4%。含泥量少的试样表观密度更高、泌水性降低,保水性和工作性更好。制备的细粒混凝土可以替代普通混凝土制备路面砖、联锁块、鱼槽砖、扭王块等小型预制块体,就近应用于航道整治、道路或市政工程。

基于砾石母岩成分的火山碎屑岩储层评价方法

某盆地断裂系统复杂,具有“多物源、短物源、相变快”的断陷盆地特点,T组发育一套稳定的砂砾岩,具有较大的勘探潜力。受火山作用、水动力、物源等多方面影响,岩石中普遍含有凝灰质,火山碎屑岩广泛发育。通过岩石薄片实验分析可知,砾石母岩成分多样,主要为花岗岩、流纹岩、安山岩、粗面岩、泥质粉砂岩、玄武岩、凝灰岩等,且不同矿物组分骨架参数变化大。这导致储层孔隙度计算精度低、孔隙结构复杂、流体识别难等问题。以岩石薄片分析及钻井取心精细描述为基础,结合测井响应特征,建立不同砾石母岩成分类型的常规测井识别方法。以地质和电化学实验为基础,确定凝灰质基质部分(泥粒级以下)与黏土具有相似的附加导电性,几乎所有测井响应都在不同程度上受到这部分细粒物质的影响。因此,把凝灰质基质部分和沉积岩中的泥质含量统一,首次提出用“泥质+凝灰质”(下文简称“泥+灰”)含量替代泥质含量,并计算“泥+灰”的含量,消除凝灰质对火山碎屑沉积岩储层导电的影响。该方法可为储层评价、地质建模、压裂方案的制定提供技术支持。

细集料对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响研究

细集料的品质稳定性直接影响着自密实混凝土的填充性和力学性能,本文以河砂为研究对象,重点研究细度模数、含泥量和砂率的波动对自密实混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明,河砂细度模数、含泥量和砂率的波动对自密实混凝土的工作性能有显著影响,当河砂细度模数控制在2.4~2.9、含泥量控制在小于1.5%、砂率控制在47%~52%范围内时,自密实混凝土工作性能和力学性能良好,能够满足设计及现场施工要求。

基于泥沙沉降特性的砂含泥量快速检测技术

砂是生产混凝土的重要原材料之一,砂的含泥量检测是砂的质量检测的重点。砂的含泥量对混凝土工作性能、强度及耐久性有重要影响,含泥量增加,混凝土坍落度减小,塌落度损失明显,混凝土强度降低,碳化深度增长较快。基于此背景,利用泥沙沉降特性,探索一种快速检测砂中含泥量的方法。泥沙在静水中沉降速度不同,沉降后会形成泥砂界面,用黑箱理论,含泥量作为输入值,泥沙沉降体积之比作为输出值,建立数学模型,得到数学公式,用快速得到的泥沙沉降体积之比推算出砂的含泥量。

煤砂双层滤料滤池气水反冲洗参数探究及应用

为解决济阳某10万m^(3)/d水厂煤砂双层滤料滤池反冲洗不彻底、滤料流失、混层等问题,对滤池进行了水反冲流体力学(CFD)模拟,指导水冲阶段反冲洗强度的选取,并在现场进行了中试试验。试验结果表明:采用气水反冲洗模式,当气冲阶段qs=17.0 L/(m^(2)·s)、t=3 min时;水冲阶段,梯度提升水冲强度,在q_(w1)=4.5 L/(m^(2)·s)、t_(1)=2 min,q_(w2)=7.0 L/(m^(2)·s)、t_(2)=3 min,q_(w3)=17.5 L/(m^(2)·s)、t_(3)=3 min时,反冲洗后滤料含泥量可控制在0.1%以下,并可恢复滤料混层。将最优参数在工程现场应用后,有效解决水厂反冲洗问题,延长过滤周期,滤池反冲洗年耗水量减少192720 m^(3)。

砂石质量的差异对混凝土性能及其经济性的影响

通过试验研究了不同细度模数的河砂及不同含泥量的砂石对混凝土性能的影响,并分析砂石质量的差异对混凝土经济性的影响,得出河砂细度模数及砂石含泥量不同对混凝土经济性的影响规律。根据这些规律实现混凝土配合比的优化并指导生产,以有效控制混凝土的质量。

岩性差异变化对断层带结构影响的物理模拟

采用分解和统计相结合的实验原则,逐步考察了影响断层带结构变化的地层因素。通过对砂、泥岩力学性质及含量进行变换,模拟砂、泥岩地层中可能形成的断层带结构。实验结果表明：泥岩泊松比、泥岩含量是影响断层带结构及其内部单元规模的2个重要因素。单一的砂岩泊松比并不直接影响断层带结构类型,其原因可能是因为实验中的砂岩主要表现为脆性变形的结果;但砂岩含量是影响断层带结构类型的重要因素。在泥岩含量一定的情况下,砂岩泊松比的变化影响断层带的宽度,且两者比值在1～1.33之间时断层带发育二元结构;砂岩泊松比低于0.28、泥岩泊松比低于0.34时,断层带形成疏松的一元型结构;当砂岩泊松比高于0.35、泥岩泊松比高于0.38时,断层带为紧闭的一元型滑动面。

人工砂泥粉对混凝土性能不利影响分析

人工砂中的泥粉对混凝土的力学、干燥收缩和耐久性能会产生不利影响。为了给人工砂生产和使用提供合理建议,梳理了已有文献中使用固定配合比配制不同含泥量或亚甲基蓝值(Methylene Blue Value,简称MB值)的人工砂混凝土,从混凝土强度、弹性模量、干燥收缩性能、耐久性4方面分析总结了混凝土性能受人工砂泥粉的影响规律。研究结果表明:随着人工砂MB值的增加,混凝土各项性能皆有劣化的趋势,且强度等级越高的混凝土受到的影响越大;人工砂MB值对混凝土抗压强度、干燥收缩性能、弹性模量有显著影响的临界值分别为1.2,1.45,2.1左右。

浊度法检测原砂含泥量

含泥量是原砂质量的重要表征参数之一,含泥量通过影响以原砂为骨料的型砂的性能而影响铸件质量。目前原砂含泥量检测以国标检测方法为主,因其操作过程繁琐,耗时较长,不适合铸造车间配砂现场检测。在遵循国标检测方法基本原则的基础上,采用浊度传感器对涡洗之后的原砂进行含泥量测定,开发了一种测量周期短、自动化程度高的快速检测方法及装置。与国标检测方法相比,测试时间减少90%,通过T检验证明,与国标检测法测试结果接近程度为99%。

细集料品质对C80高性能混凝土性能的影响

河砂质量是影响混凝土质量比较大的一个因素。研究了不同细度模数、不同含泥量的河砂对广州珠江新城西塔工程C80高性能混凝土的工作性能、抗拉强度、收缩性能和氯离子渗透性的影响。结果表明:砂的细度模数从2.9下降至2.3,含泥量从1%增至4%,混凝土的工作性和强度明显下降,混凝土抵抗收缩和开裂的能力及抗氯离子渗透性能下降,但含泥量增加对混凝土早期收缩有明显抑制作用。建议用于广州珠江新城西塔工程的C80高性能混凝土,砂细度模数宜在2.6～2.9之间,含泥量不宜大于1.0%。

砂级配和含泥量对机喷抹灰砂浆性能的影响研究

研究了砂级配和含泥量对机喷抹灰砂浆力学性能和可施工性能的影响。结果表明:砂的细度模数对机喷抹灰砂浆的压折比影响不明显,但对砂浆的拉伸粘结强度影响较大,砂的细度模数应控制在2.1~2.5。含泥量过大对砂浆的工作性能和力学性能均有较大的负面影响,当含泥量为8%时,砂浆的拉伸粘结强度较含泥量为0时降低了30.2%。建议机喷抹灰砂浆制备时宜控制砂的含泥量不高于4%。

含泥量及成型工艺对疏浚砂水泥基材料力学性能和耐久性的影响

为探索极细疏浚砂资源化利用的有效途径,分别采用振动成型及半干法压制成型方法,以不同含泥量(6.5%~25.8%)的长江下游极细疏浚砂(细度模数0.1~0.3)为主要原料制备水泥基材料替代普通混凝土。研究表明:在振动成型方法下,含泥量的增加对该材料耐久性、力学性能均有不利影响,低含泥量(6.5%)水泥基材料28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别可达35.1 MPa和3.98 MPa,抗冲磨强度和质量损失率分别可达12.5 h/(kg/m^(2))和8.4%;半干法成型方法下,含泥量的增加对水泥基材料强度增长有利,高含泥量(25.8%)水泥基材料28 d抗压、劈裂抗拉强度分别可达37.0 MPa和4.4 MPa,较振动成型方法下分别提高36.5%和25.7%。此外,以振动成型或半干法成型工艺制备的疏浚砂水泥基材料强度可靠,与普通C30混凝土相比,成本可降低33.0%~40.5%,环境友好,具有显著的生态效益。研究成果对于高效、科学、资源化利用长江下游极细疏浚砂有参考价值。

再生粘土砂用于覆膜砂的工艺试验

对再生粘土砂用于覆膜砂工艺进行了试验研究,发现粘土砂再生后的耗酸值大于同种新砂的耗酸值;在合理选择再生参数的情况下,再生后的旧砂和同种原砂相比,粒度组成不发生大的变化;在再生砂的含泥量低于同种新砂的情况下,由再生砂混制的覆膜砂的强度高于或接近由同种新砂混制的覆膜砂的强度,可满足铸造工艺的要求。同时,由再生砂混制的型砂的强度受再生砂含泥量的影响,含泥量高,型砂的强度低,当含泥量达到一定值后,再生砂将无法在铸造生产中应用。

赤泥基粉砂土击实水敏性试验研究

为研究不同改良材料下赤泥基粉砂土的击实水敏特征,开展了不同水泥、石灰和粉煤灰掺量下的赤泥基粉砂土击实试验研究。结果表明:随赤泥掺量的增大,粉砂土的最优含水率随之增大,最大干密度先增大后减小,赤泥掺量为8%时最大干密度达到峰值;赤泥基粉砂土整体水敏性较强。掺入水泥和二灰(石灰、粉煤灰)可对赤泥基粉砂土形成物理和化学改良作用,改善其击实水敏性。随水泥与二灰掺量的增加,赤泥基粉砂土最优含水率逐渐增大,最大干密度逐渐减小;同等赤泥掺量下,二灰改性赤泥基粉砂土的最大干密度均小于水泥改性赤泥基粉砂土。水泥与二灰对赤泥基粉砂土的水敏性均有改善作用,但当其掺入量过大时,土的水敏性增强。二灰对于赤泥基粉砂土的水敏性改善效果优于水泥,采用二灰改性赤泥基粉砂土更利于该类材料的施工含水率控制,减少施工能耗。

Excel VBA批量处理在录井砂地比统计中的应用

VBA批量处理程序能够自动操作Excel软件,轻松统计大量分散地质信息,可以避免枯燥重复操作,大幅提高工作效率。本文以统计录井砂地比为例,阐述了统计方法与关键步骤,并且给出了完整的VBA批量处理程序,可以同时统计出砂地比、泥地比、砂岩厚度、泥岩厚度和地层厚度等储层参数。此程序引入数组变量提高了运行速度,可以直接应用于实际工作提高效率,也可以加以修改扩展应用。

含泥量与含水率对三峡库区花岗岩风化砂细集料抗剪强度的影响

为了研究含泥量和含水率的变化对三峡库区花岗岩细集料强度特性的影响,通过控制含泥量和含水率的变化,采用四联式电动直剪仪在四个不同垂直应力下进行16组直剪试验。结果表明:花岗岩风化砂细集料抗剪强度随含水率和含泥量的增加表现为不同程度地减小;细集料的内摩擦角随含泥量的增大而减小,当含水率为15%时,含水率对内摩擦角不再具有明显的影响;而黏聚力随含泥量的增大而增加,随含水量的增大而减小。花岗岩风化砂细集料的内摩擦角在20.9°~24.9°变化,黏聚力在6.4 kPa^21.3 kPa变化。研究结果可为三峡库区地基或路基工程作参考。

高泥粉石粉含量山砂制备低强高性能混凝土及其优化研究

研究一种用于高原山区公路的MB值1.6 g/kg和石粉含量8.8%的高含泥含粉山砂低强高性能混凝土的制备及工作性、力学性能的影响。试验结果表明,适度增加山砂混凝土中水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、减水剂掺量能有效改善其工作性能和提升混凝土的强度;其中水泥用量和粉煤灰掺量对山砂混凝土的强度影响比较明显,减水剂掺量和水泥用量对山砂混凝土的坍落度影响最为显著。结合正交试验,该山砂C30低强高性能混凝土材料最佳用量为:水泥、粉煤灰、山砂、碎石、水、减水剂分别为312、55、824、1049、156、3.67 kg/m^(3),制备的混凝土具有较好的抗渗性、抗冻性、收缩、抗碳化等耐久性能。

造型线粉尘回收工艺探讨

含泥量对型砂性能及其稳定性的影响十分重要,型砂中的含泥量是包括有效陶土、有效煤粉、添加剂及型砂中微粒灰分在内的总和。本文通过对造型粉尘的研究,发现回收旧砂中含泥量低至一定分量时,可通过粉尘回用稳定型砂含泥量。旧砂处理及混砂除尘过程中抽出的有效膨润土和煤粉,能够回收利用,可以降低成本,同时还有利于保护环境。

含黏风积沙的抗剪强度特性试验研究

为研究干密度、含水率及含泥量等因素对塔克拉玛干沙漠边缘含黏风积沙剪切强度特性的影响,对不同干密度、不同含水率及不同含泥量的风积沙试样开展了大量的直接剪切试验,以此得到风积沙的抗剪强度、粘聚力c和内摩擦角φ的变化规律,并采用数理统计方法系统地分析了各因素对风积沙抗剪强度特性的影响。研究表明:干密度、含水率及含泥量对风积沙的抗剪强度特性具有显著的影响,含水率和干密度之间存在交互作用,且在干密度为1.56g/cm3的情况下,存在一个最佳含水率使风积沙剪切强度最大为80kPa。