宝石材料性质对宝石加工质量影响的研究

本文着重讨论了宝石材料性质对宝石加工质量的影响及作用，并针以对这些影响及作用，提出了自己的一些看法，仅供切磋。     

原料组分对动力学相似材料性质影响的试验研究

随着振动台、离心机等动力学模型试验方法的不断发展,对于动力学相似材料的要求也愈加精细。在满足动力学相似理论的基础上,如何快速、准确地配制出性质合理的相似材料是试验中至关重要的一步。本文以粒度不同的河沙、重晶石粉、铁粉、云母片为原料,以速干水泥为胶结物,对不同材料混合的动力学相似材料性质进行了试验研究。试验结果表明:（1）级配良好的骨料所配置的相似材料密度较大,且颗粒间断级配越大,骨胶比对相似材料密度影响越大;（2）以河砂为骨料、水泥为胶结物,可以配制出密度为1.5~2.2g ·cm-3、动泊松比0.2~0.4、动弹性模量2.5~5.5 GPa的动相似材料;（3）铁粉的增重效果比重晶石粉显著,且铁粉试件的动、静弹性模量随铁粉增加而显著增大,而重晶石粉比例的变化对重晶石粉试件的动、静弹性模量影响不大,在配制"高重低强"的动力学相似材料时,重晶石粉是更理想的原料;（4）随着云母用量的不断增加,试件的密度、动泊松比和动、静弹性模量均显著降低,云母片是很好的减强剂,可以用来模拟岩体间软弱夹层或结构面。     

叶蜡石传压介质内衬材料的研究

分析了白云石或白云石 其它材料作为传压介质内衬材料的可能性，并通过对内衬材料的工艺设计阐述了它们合成金刚石的效果特征。     

高强玻纤格栅软基加固传荷机理现场试验研究

针对高强(每延米纵、横向极限抗拉强度≥300 kN/m)玻纤格栅软基加固荷载传递机理问题,结合季节性"低温区"(冬季漫长,最低气温-30℃)某高速铁路DK369+335.13~DK369+795.53标段(采取"CFG桩+土工格栅+水泥级配碎石"软土地基处理方式)300 d现场试验实测数据,研究了高强玻纤格栅软基加固作用下路基的变形、应力变化、桩土应力比和格栅受力特点。结果表明:地基沉降、桩土应力和格栅应变主要发生在填土期,随荷载试件效应累计速率较快;双层高强玻纤格栅因刚度较大,抗力能力强,承担上覆土时具有"驾驭效应",和水泥级配碎石一起协同工作,桩、土之间的应力更加均匀,共同承担上部荷载;恒载期高强玻纤格抵抗冻土及雨、雪产生的附加荷载效应较好,侧面验证了其在季节性低温区高速铁路软基处理中无法比拟的优越性。     

物理模拟材料流变性质研究现状

模拟材料的选用以及其相关参数的测定是物理模拟实验的基础.当前采用的延性材料能通常有粘泥、石蜡、松香、塑化松香、塑胶粘土等,国内使用的流变仪主要为毛细管流变仪、旋转流变仪、落球式流变仪,国外对三轴流变仪的研制、应用已见成效.今后应加强新型模拟材料的研制、开发,同时积极研制、引进合适的流变仪.     

干酪根的性质对油气形成影响的研究

为了研究干酪根的性质对油气生成的影响,本文选择了三类不成熟生油岩样品进行了系统的人工加热模拟实验。研究表明,Ⅰ型干酪根有很高的产烃率,其中的无定形组分在向石油转化的过程中,首先经历了一个“沥青化”阶段,于酪根进入生油门限的早晚取决于生油期降解所需的活化能。     

测试滞后对岩溶水样性质的影响研究

样品测试是研究岩溶区水工环问题的重要手段。岩溶区交通不便利、样品运输困难以及测试单位处理样品不及时,导致样品测试存在不同程度的滞后,现有研究还不能有效解释"测试滞后"对岩溶水样性质有何影响。为此,本文以云南宣威市一典型岩溶泉水为研究对象,通过离子色谱仪、原子发射光谱仪等测试手段,对同一时间点采集的泉水样品按照时间序列对K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3、pH、NO-3、CO2(fs)共10项指标进行对比实验,探讨"测试滞后"对岩溶水样性质的影响。结果表明:岩溶水样放置过程中,各指标A类标准不确定度为0. 02～1. 83,HCO-3、Ca2+不确定度值显著高于其他指标; Shapiro-Wilk正态性检验结果显示pH、K+、Mg2+、Cl-、NO-3服从正态分布;随着时间变化,各指标相对偏差变化范围0%～57. 38%,其中pH、Ca2+、SO2-4、NO-3的相对偏差在允许误差范围之内; 10项指标均值含量与变异系数总体呈显著负相关性(Spearman相关系数为-0. 709,P 0. 05),变异系数为Na+ K+ CO2(fs) Mg2+ Cl-SO2-4 Ca2+ HCO-3 p H NO-3,揭示测试滞后对不同指标的影响程度不同,其中对质量分数低的指标影响尤为突出。在整个实验期间内,水样水质变化可分为5个阶段:以各项指标未出现明显变化的初期稳定阶段(0～3d),以Na+、K+、Mg2+三项指标出现显著变化的初步变化阶段(3～5d),以多项指标发生较为显著变化的混合变化阶段(5～17d),以微生物作用为主的细菌潜在影响阶段(17～35d),以水质趋于稳定的相对平衡阶段(35～75d),其中"细菌作用"和"碳酸平衡作用"是岩溶水样放置过程中存在的两个重要作用机制。研究结果可为提高岩溶水样测试质量提供科学指导。     

土的力学性质对冻胀力影响的试验研究

Frost heaving stresses are a result of thermal, mechanical, and chemical forces. The process is complicated, and despite numerous publications on the subject, as yet there is no clear consensus on the model of mechanical interaction for soil freezing. Frost heaving stresses depends on mechanical properties of soil and conditions of measurements. Mechanical equilibrium between water, ice and soil particles based on the generalized Clapeyron equation and deformability of the components is considered. Increase of volume of freezing soil due to water flow to freezing fridge and phase transfer affects surrounding soil layers and appears to be the major reason of change of stress-strain conditions. A simplified model of mechanical interaction between soil and engineering construction is proposed. Experimental results of study of frost heaving forces by sensors of variable frigidity are presented. The experiments with different types of soil in conditions of open and close system were performed to provide a basis for the model and further estimations. Ongoing improvements and possible applications are discussed.     

重庆高填方填筑材料基本力学性质研究

西南地区高填方项目场地多为爆破后削山填谷抛填而成。以重庆高填方土石混合料为研究对象,开展了室内物理特性及直剪试验研究,分析了不同固结压力下含石率及含水率对土石混合料抗剪强度指标影响规律。结果表明,土石混合料黏聚力与含石率呈正相关,在含石率从20%增至40%时,黏聚力增量效果最明显;初期填料的内摩擦角随含石率增加呈现先增大后减小的趋势,后期随着含石率增加,内摩擦角减量效果显著。黏聚力与含水率整体呈负相关,且含水率从5%增至8%的情况下,黏聚力的减小幅度明显;填料内摩擦角随着含水率增大同样呈现先增大后减小的趋势。根据室内试验结果,给出了适用于项目场地抗剪强度指标取值范围,相应的关键参数可以为类似工程提供参考。     

含水率对页岩动态弹性力学性质的影响研究

声波测试是研究岩石动态力学性质的一种重要的无损检测方法。在有机质丰富的页岩中,页岩的力学性质受含水量、岩石层理、总有机碳含量(TOC)和微观结构变化的影响。本研究在声波测试前,首先使用CT扫描技术对鹰滩页岩的每组测试样品进行扫描,对实验样品的完整性进行筛选,利用核磁共振法(NMR)测定样品的含水率。然后利用超声波脉冲传输技术在不同围压下对每组测试岩心进行声波测试。测试后,利用X射线衍射(XRD)分析了样品的矿物组分,利用扫描电子显微镜(SEM)对微结构进行了表征。研究结果表明:围压和含水率对纵波(P波)和横波(S波)速度均有显著影响,两种速度都随着围压的增加而增加。含水率的增加会降低横波与纵波的波速,含水率对横波速度比纵波速度的影响更大。含水率降低了杨氏模量和剪切模量,增加了体积模量、拉梅参数和泊松比。分析表明,引起岩石力学性质含水率变化的机制可能是粘土-水相互作用、化学反应和毛细压力变化的综合结果。     

冻融作用对土工程性质影响的研究现状

冻融过程中土结构受冷生作用的影响，可导致土的工程性质发生变化。在冻土地区进行路堑开挖、新消边坡的加固和路基修建时，由于新近暴露的土受到冻融风化作用，在相关的变形和稳定性分析中，选择土性参数时必须考虑土工程性质的变化。在查阅大量文献的基础上，从试验仪器和研究方法、冻融作用下土的物理性质和力学性质的变化及其机理等几个方面，对土的工程性质受冻融循环影响而改变的研究现状进行了总结和分析，列出了典型的研究成果。文献研究表明，土经过冻融后，渗透性会增大；松散土和密实土的密度具有不同的变化趋势；原状超固结土的结构性受到破坏，因而三轴试验的应力应变曲线峰值受到削弱，一维压缩试验中表现为前期固结压力降低；强度的变化则有诸多不同的试验结果。针对目前的研究现状并根据作者的相关工作，提出了进一步研究的思路。     

总磷对黏土物理力学性质影响的试验研究

通过室内试验,考察了去离子水及不同浓度总磷溶液对黏土物理力学性质的影响,并通过土体矿物成分含量及微观形貌分析,对总磷溶液与黏土作用机制进行了初步探讨。结果表明,总磷对土体物理力学性质影响明显：黏土塑性指数随着总磷溶液浓度的增大而减小,有效黏聚力先增大后减小,有效内摩擦角则随着溶液浓度的增大而增大;各浸泡条件下,黏土应力-应变关系曲线变化规律基本一致,均呈应变硬化现象,土体剪切峰值随总磷溶液浓度的增大先增大后减小;总磷溶液与土体间相互作用主要包括离子交换作用、胶结作用及微生物分解作用,并同时受到孔隙液介电常数及黏滞性的影响,这些作用通过改变黏土的矿物成分含量,使其微观形貌及孔隙特征发生明显变化,最终导致土体的宏观力学特性改变。     

水化对泥页岩力学性质影响的实验研究

在井眼失稳机理分析的基础上,经室内实验得出泥页岩水化后岩石力学参数的变化规律。页岩水化前后坍塌压力对比结果表明,水化使泥页岩的坍塌压力持续升高,证实了泥页岩地层在钻遇初期稳定、裸眼一段时间后出现失稳。      

物理力学性质对尾矿坝稳定性影响研究

以元江镍矿1号尾矿坝为例,利用极限平衡法,在渗流和非渗流两种状态下对尾矿坝的稳定性进行研究,并对尾矿坝的天然重度γ、内摩擦角φ、黏聚力c与稳定性系数进行敏感性分析,综合研究得出：内摩擦角和粘聚力与尾矿坝稳定性系数均呈正相关关系;天然重度与尾矿坝稳定性系数呈负相关关系;非渗流作用下,尾矿坝物理力学性质与尾矿坝稳定性系数的敏感性排序为：φ>c>γ;渗流作用下,尾矿坝的物理力学性质与尾矿坝稳定性系数的敏感性排序为：φ>γ>c。     

饱和度对非饱和土力学性质的影响

现在被广泛公认的由Fredlund提出的非饱和土力学的双参数理论,即净应力和吸力为非饱和土的应力状态量,不能直接考虑饱和度或含水率对非饱和土的应力-应变关系和强度的影响。在非饱和土三轴试验结果表明,即使在净应力和吸力路径相同的条件下,具有不同饱和度试样的应力-应变关系和强度也是不同的。其他条件相同时,试样饱和度越高,其应力比-应变关系曲线越高,强度越大。最新的水力-力学特性耦合的弹塑性本构模型可以定量地表示上述非饱和土的性质     

桩材料阻尼对动测曲线的影响研究

基于严格的数学模型,从桩材料的阻尼对法桩动测曲线的影响进行研究发现,桩材料阻尼对测试曲线有着不同于拉侧土阻尼的影响,尤其是对瞬态反射波法测试曲线的桩尖反射形状及到达时间影响比较明显。     

含水量对昔格达土填料工程地质性质的影响研究

昔格达地层的沉积地质历史环境决定了昔格达地层的多旋回性及其中泥岩的近饱和特性 ,因此昔格达土填料具有一般其他岩土填料不一样的工程特征。本文通过对昔格达土工程特性的论述 ,以含水量为锲入点 ,分析了含水量变化对昔格达土填料工程性质的影响 ,得出昔格达土混合填料最大干密度 dmax、压实度及强度c、 值都与含水量存在一致的相关性 ,即存在一个最优含水量 ,这个最优含水量接近随机混合的昔格达填料的天然含水量的结论。     

高温对细砂岩力学性质影响机制的试验研究

为了研究高温对细砂岩力学性质的影响,对经历400℃~1000℃高温后细砂岩试样进行X衍射、电镜扫描及单轴压缩试验,分析了高温后试样矿物成分、结构特征及力学参数与温度的相关性。结果表明:高温后细砂岩试样内矿物发生了多晶转变,经历600℃以内高温试样内石英含量随温度升高增加,晶体衍射强度增强,600℃高温试样可观察到明显熔融和重结晶现象,超过600℃高温后试样内石英含量随温度升高降低,晶体衍射强度减弱,裂隙数量增多,裂隙宽度和长度有所增加,裂隙可分沿颗粒边界裂隙和穿过颗粒裂隙,600℃约为主要矿物石英变晶的临界温度;经历400℃~800℃高温后试样的纵波波速与温度呈线性降低;经历600℃以内高温对试样的强度具有强化作用,超过600℃高温后试样强度开始弱化,600℃可作为试样强弱转化的阈值温度;经历400℃高温后试样弹性模量、变形模量随温度升高稍有增加,初始模量和峰值应变基本保持不变。超过600℃高温后试样的变形参数随温度升高有所降低,超过400℃高温后峰值应变随温度升高单调增加,高温对细砂岩试样变形参数的影响较为敏感。     

矿物成分对软黏土流变性质影响的试验研究

采用改进的直剪蠕变仪,对矿物成分及其含量对软黏土流变性质影响进行试验研究,在相同试验条件下完成了3组含高岭土、膨润土不同百分比试样流变性质的测试。测试结果表明,矿物成分及其含量是影响软黏土流变性质的重要因素之一,土体的黏滞系数随黏土矿物含量的增加而减小,即流变变形阻力随黏土矿物含量的增多而减小。试验结果分析认为,黏土矿物通过颗粒表面的结合水影响土的流变性质,其中强结合水是土体产生流变的主要因素,而弱结合水则是相对次要因素。试验结果有助于进一步认清土体流变的起因,对改进和完善现有流变变形计算理论有一定指导意义。     

晶体结构和表面性质对石英浮选行为影响研究

采用阳离子捕收剂HAY和脂肪酸类捕收剂GJBW对采自贵州织金硅钙质磷矿床的石英试样进行可浮性试验。结果表明,HAY比GJBW更易吸附于石英表面,2个试样可浮性存在差异。采用X射线衍射、扫描电镜及X射线能谱、Zeta-电位对石英晶体结构及表面特性进行分析。X射线衍射分析结果表明,2份试样物相组成单一,纯度高,结晶粒度较大。晶胞参数分析计算结果与理论值接近,偏大,晶胞参数偏差是影响石英可浮性的主要因素。扫描电镜及能谱分析表明:石英表面存在凹坑和明显棱角,晶体表面存在微量的Al、Mg和K等元素对石英进行活化,其相对密度越大,石英可浮性越好。Zeta-电位分析结果表明,石英零电点较低,石英表面金属离子使石英Zeta电位负移,石英表面电负性强,在弱酸条件下使用阳离子捕收剂HAY对其浮选效果较好。推测石英表面杂质元素可能是以类质同象进入石英晶体结构,对石英表面特性及可浮性影响较大。