永和海泡石矿床工业指标的初步探讨

目前,我国尚无评价海泡石矿床的工业指标。为了加速海泡石矿的地质工作步伐,评价矿床的工业价值,探求工业储量,以满足“四化”建设的迫切需要,试拟工业指标成为势在必行的一步。因此,我们根据国家有关技术经济政策,综合考虑当前工艺技术水平和矿产资源条件等因素,初步制订了评价海泡石粘土矿床的试行工业指标。一、选择造浆率为主要工业指标的依据海泡石矿目前在我国主要是作抗盐(土般)土,应用于海洋石油钻探和陆地含盐地层钻井     

造浆试验方法探讨

对钻井泥浆来说,粘土的造浆率高低是很重要的.我们希望造浆率越高越好.那么粘土造浆率高低是否可以作为评价粘土质量好坏的综合性指标呢?或者说,不论是什么类型的粘土(膨润土还是非膨润土,钠土还是钙土),只要是造浆率高就是好粘土?笔者和其他单位试验发现,有些粘土通过电镜、X光、差热分析等证实是膨润土,但造浆率并不高.用纯碱改型处理后,造浆率还是不高,表观粘度15厘泊时,造浆量小于6立方米/吨土.相反,有些以伊利石为主的粘     

造浆用粘土分析鉴定与造浆试验方法的探讨(下)

二、造浆试验方法的探讨用作钻井泥浆之粘土的造浆率高低是很重要的。试验发现有些膨润土造浆率不高，即使用纯碱改为钠型膨润土后，造浆还是不高，仍小于6米~3/吨土。相反，有些非膨润土的造浆率还比它高。笔者初步分析认为，造浆率高低与粘土分散度和水化程度等有关。小于1微米以下的细颗粒越多且水化程度又好的粘土，其造浆率较高。     

求粘土标准造浆率的一种方法——双对数计算法

标准造浆率是指：每吨土粉（允许加适量纯碱改型）所能配制成视粘度15厘泊的泥浆的体积数，代号为Q_(15)。大量试验分析对比资料说明，Q_(15)是区分造浆土粉优劣的主要依据。一九八○年七月，地质部探矿司和泥浆公司召开的造浆技术规范座谈会上，大家议论泥浆用膨润土分级方案，就是以Q_(15)来分为三级的；甲级土粉Q_(15)不小于16米~3/吨；乙级土粉Q_(15)不小于10米~3/吨；丙级土粉Q_(15)不小于6米~3/吨。对于如何求得各种土粉的Q_(15)，过去国内没有统一规定，不少单位都在摸索方法。这里     

浅谈造浆土的经济技术评价

介绍一种从经济上合算、性能上合适的综合考虑评价钻探造浆土的方法。     

脱湿条件下黏性土吸力强度演化规律及其微观机理

含水率的增减变化是非饱和土强度改变的关键因素。开展室内脱湿条件下压试样的直剪试验结果表明,在土样脱湿条件下土体抗剪强度特性变化显著,低含水率下非饱和黏性土抗剪强度变化有明显峰值,展示应变软化特性,高含水率下展示应变强化特性。通过联系土–水特征关系(SWCC)及吸应力特征关系(SSCC)曲线建立的非饱和土抗剪强度模型,能够预测含水率变化下非饱和土的抗剪强度演化。基于实测数据开展的模型验证结果表明,所建模型利用测定的土–水特性和饱和土的抗剪强度参数,能够准确地确定脱湿过程中非饱和土的吸力强度,该模型的应用将极大地简化试验和节约测试时间。采用核磁共振(NMR)技术对脱湿过程中的剪切样开展了孔隙水分布的测试,从微观上解释了非饱和黏土抗剪强度随含水率改变的演化机理。     

高造浆膨润土制备及其性能评价

安徽铜陵市蕴含地质储量达15 000万t的低品位钙基膨润土,蒙脱石平均含量50%～80%,现主要用于附加值较低的球团土和铸造土。将这种低品位钙基膨润土先通过悬浮和挤压综合钠化改型工艺,再添加一定量的超高分子量聚丙烯酸钠(PAA-Na)和轻烧氧化镁(MgO)组成的有机无机复合增黏剂,以及由小分子水解聚丙烯腈钠盐与腐植酸接枝聚合的专用流变性调节剂(HmPS),制备出了符合水平穿越钻井(HDD)使用要求的高造浆膨润土。分析了钠化工艺和增效添加剂对HDD造浆土的黏度(600)、动塑比(YP/PV)、综合流变性能以及成本等的影响,优化得到了具有较好性价比的工艺配方。优化工艺下的HDD造浆土性能600读数大于100 dia,YP/PV小于1.5,30 min的API滤失量小于15 mL。铜陵钙基膨润土改性制备成HDD高造浆膨润土,可将产品附加值提高到1 000元/t左右,利润率提高2~3倍,实现了低品位膨润土资源的高附加值利用。     

钻井液用高分子聚合物高温流变特性影响因素探究

聚合物对钻井液的高温流变特性具有重要影响.对比了聚合物种类、加量、剪切时间、盐、造浆黏土等对聚合物溶液高温流变性的影响,并对不同温度下的剪切速率-剪切应力关系进行了流变模型拟合.结果表明,温度升高、剪切时间及盐量增加均导致黏度降低,超过190℃后黏度下降速率加剧;含5％甲酸盐与5％卤盐的样品黏度在降温阶段的黏度恢复率分...     

表面喷洒SH固土剂的泥石流堆积土的抗雨蚀性能

降雨对堆积土的径流冲刷和入渗软化,是引发泥石流的关键因素。选取甘肃张掖泥石流现场堆积土为研究对象,借助人工模拟降雨试验,研究100 mm·h-1的降水强度下表面喷洒SH固土剂的泥石流堆积土的抗雨蚀性能。试验结果表明,未喷SH固土剂的堆积土,表面雨蚀严重,形成数条冲刷沟,且伴有大量泥沙流失;喷洒SH固土剂后,SH固土剂与表层土颗粒胶结形成高强黏结性的塑性胶膜,堆积土表面无明显冲痕,冲刷量少,抗雨蚀性能强;随SH固土剂喷量增加,固化土的抗雨蚀性能先增大后趋稳定;SH固土剂与粉土和砂土颗粒形成结构稳定的"镶嵌式"土膜混合层,整体上优于碎石土"漂浮式"土膜混合层的抗雨蚀性能;SH固土剂喷量和堆积土土质类型共同影响着固化土抗雨蚀性能。综合考虑费用、抗雨蚀效果等因素,建议对粉土和砂土类的堆积土,SH固土剂喷洒量为1.0 kg·m-2,对碎石土类,应适当增加喷洒量。     

黏性土的应力-应变关系归一化性状探讨

土的应力-应变关系与固结压力水平密切相关,体现为土的归一化性状.针对黏性土固结不排水剪切试验的应力-应变关系,对黏性土归一化性状的存在条件进行了探讨分析,认为黏性土应力-应变关系归一化性状的存在与否取决于土的模量与归一换化因子的正比关系及土的抗剪强度特性,通常采用围压σ3和平均固结压力σm作为归一化因子;研究表明当应力-应变关系为Kondner双曲线方程形式,对于采用围压σ3和平均固结压力σm归一化效果很差的黏性土,若采用(σ3)n或(σm)n(选取适当的n值)进行归一化,则效果较好.     

原状土的抗剪强度研究

为了研究土的现场原位与室内试验抗剪强度指标的关系,根据饱和土固结理论,土的固结过程就是在某一压力作用下有效应力增大、孔隙水压力消散的过程。因此,随着有效应力增大土的孔隙比减小,而土的抗剪强度增大,土的压缩曲线与土的抗剪强度线之间有一一对应关系,从土的现场原位和室内压缩曲线出发,研究了加、卸载过程中土的抗剪强度的变化规律,然后根据土的卸载抗剪强度的计算方法推导出土的黏聚力和土的内摩擦角两者之间的相互关系,最后分析得到了原状土抗剪强度的计算方法     

齿坎式挡土结构物极限抗滑力研究

以齿坎式挡土结构物现场抗滑试验为研究对象,运用强度折减的有限元方法,研究了齿坎长度分别为0、0.7、1.0 m的挡土结构物的极限抗滑力和齿坎式挡土结构物的滑动破坏模式,以及位于软弱地基中齿坎在挡土结构物中的抗滑机理,提出了齿坎式挡土结构物的综合稳定性安全系数的概念。研究表明：理论研究结果能很好地表征现场试验成果;随着齿长的增加,齿坎式结构物由滑移破坏转变为倾覆破坏;强度折减的有限元方法进行挡土结构物的极限设计是完全合理的,该方法可应用于齿坎式挡土结构物的工程设计中。     

关于土分类新方法的探讨

本文针对按塑性指数和颗粒分析方法进行土分类的某些弊病,将塑限、液限的概念与力学特性建立联系,探讨了凝聚力(c)与圆锥下沉深度(h)的关系;含水量(w)与h的关系;塑性指数(I_p)与比表面积(ctgβ)的关系,提出了直接用平衡锥法进行土分类的方法。     

氯盐对水泥固化土应力应变特性影响分析

以人工制备的方法配制了不同氯盐含量的土样,并掺入不同含量的普通硅酸盐水泥对其进行固化处理。采用无侧限抗压强度试验对氯盐含量对水泥固化土的应力应变特征影响规律进行分析。试验结果表明:随着氯盐含量的增加,水泥固化土的无侧限抗压强度和变形模量降低,破坏应变随之增大,应力-应变关系曲线由脆性破坏向塑性破坏转化; 增加水泥用量可以减缓氯盐对水泥固化土的不良影响; 但水泥固化土变形模量与无侧限抗压强度的比值与氯盐含盐量大小无明显关系。     

齿坎式挡土结构物极限抗滑力研究

以齿坎式挡土结构物的现场抗滑试验为依据,运用非线性弹性有限元方法,对齿坎长度分别为0、0.7 m和1.0 m的挡土结构物的现场试验进行了理论分析,研究了位于软弱地基中的挡土结构物中的齿坎抗滑机制,其有限元理论分析能很好地表征现场试验成果,并运用强度折减的有限元方法对齿坎式挡土结构物进行极限设计,该理论研究可为工程设计提供齿坎抗滑作用的设计理论。     

基于黏性土分散机制的分散性土化学改性研究

分散性土具有遇水易分散的特性,可导致堤坝等水利工程的冲蚀破坏。基于黏性土分散机制的研究,选用AlCl3• 6H2O、MgCl2•6H2O、CaCl2及CaO作为分散性土的化学改性材料,采用针孔试验和碎块试验对其改性效果进行判别和比较。试验表明,上述改性材料均可将分散性土改性为非分散性土,显著提高土体的抗冲蚀能力。结果说明：在分散性土中掺加高价态阳离子的可溶性盐,通过置换土粒表面钠离子或降低土体碱性,减小颗粒扩散层的厚度,可抑制土体的分散性,从而达到改性的目的;根据黏性土分散机制以及改性试验结果,提出了分散性土化学改性的原则,即改性材料中含有高价态的可溶性阳离子,或改性材料呈酸性,且环境友好,价格低廉,施工方便。     

冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性试验研究

细粒土在季节变化条件下的冻融循环造成了其物理力学性质的改变,给实际工程施工带来危害.通过室内均匀正交试验设计,对不同含水量、密实度、易溶盐含量和粘粒含量的细粒土进行冻融循环试验,研究了不同状态下细粒土在冻融循环作用下抗剪强度的变化规律;运用PPR对试验结果进行分析,得出试验各因素对细粒土抗剪强度指标C、Φ值影响变化的重要性排序.     

不排水条件下砾石土的应变率效应

为研究应变率对砾石土应力、应变、强度特性的影响和应变率效应产生机制,对砾石和黏土混合备制的饱和砾石土心墙料,在应变率0.028～0.690 %/min范围内进行了不同围压下的固结不排水三轴压缩试验,定量地分析了三轴不排水抗剪强度的应变率效应。试验结果表明,不同的应变率下砾石土应力-应变曲线具有相似性;应变率增大10倍,不排水抗剪强度增大7.4%～29.9%;砾石土的应变率效应是剪切产生的孔隙水压力和土料本身黏滞性共同作用的结果,在不同的围压下二者发挥的程度不同     

非饱和土的有效应力与抗剪强度

从孔隙土的存在状态出发，探讨了吸力的两种不同作用效果与非饱和形态的关系，从理论上论证了Bishop公式的正确性澄清了多年来一个基本概念上的误解。用新的观点阐述了非饱和土中抗剪强度分布不均匀及浸水湿陷的原因；同时还对Fredlund和卢肇钧提出的抗剪强度理论及参数的测试方法进行了分析，提出了各种抗剪强度理论在理论上都是相同的，其区别仅在于确定由吸力产生的那部分有效应力时采用的参数和测试 方法不同。为今后非饱和土的抗剪强度研究从理论转向实用提供了理论基础。     

土遗址顶部风化层加固试验研究

中国西北气候干旱,自然环境恶劣,表层严重风化使该地区土遗址逐渐消失殆尽。基于此,本文以糯米浆和SH作为注浆浆材在现场加固土遗址顶部薄弱风化层,通过微型贯入仪、红外热成像仪、声波仪等仪器及模拟雨淋试验检测加固后的力学强度特征及耐久性能。并在室内制作重塑样测量单轴抗压强度、波速、崩解速率与现场实验结果对比。结果表明,SH加固后的土遗址表面抗压强度、抗水侵蚀能力均优于糯米浆的加固效果。当注浆孔径为25mm时,各浓度浆液渗透半径最大。用2%SH浆液加固后,抗压强度提高了2.6倍,抗崩解能力提高了1.63倍,因此2%SH浆液可以作为防风化加固材料最佳选择。