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物理材料相似模拟试验是岩土工程领域中一种常用的研究手段,选择合适的相似材料并确定其配比是成功模拟原型工程的关键。现有相似材料多是针对几何相似比较小(1∶250～1∶25)的相似模拟试验研制,其强度普遍较小(0.2～7.6 MPa),难以满足较大相似比模型试验的需求。因此,为配制出强度在10 MPa以上的适合较大相似比模型试验的超高强相似材料,选择河砂、重晶石、石膏及不同强度等级的水泥作为模型试验的相似材料原料,以骨胶比、水泥石膏比、重晶石含量及水泥强度等级为正交试验的4个因素,共设计25组不同材料配比方案。根据试验要求制备各类相似模拟试件并开展相应的岩石力学试验,获得不同配比相似材料的基本物理力学参数。结果表明：试验所得相似材料力学参数变化区间较大,抗压强度为3.017～48.179 MPa,能满足较大相似比下超高强度相似模拟试验的需求;通过直观分析法分析各因素对相似材料物理力学参数的敏感性和影响规律,发现重晶石含量对相似材料密度起主要控制作用,骨胶比对相似材料抗压强度、抗拉强度、弹性模量、内摩擦角起主要控制作用,水泥石膏比对相似材料黏聚力起主要控制作用;运用SPSS软件对相似材料配比... 相似文献
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针对大场矿区永冻层钻进过程中出现的冻钻、塌孔和钻井液絮凝等特点,结合矿场钻探地质资料,在粗分散抑制性抗低温钻井液体系基础上,利用正交实验法优选出了适宜大场矿区永冻层钻进的配方。配方:1 000mL水+2%Na2CO3(钠基膨润土的2%)+4%钠基膨润土+10%NaCl+2%KCl+5%乙二醇+0.15%Na-CMC(高黏)+0.3%LV-PAC(低黏)。实验表明该配方在-10℃条件下仍能保持良好的性能,未出现冻结、絮凝等现象;同时,运用DPS软件分析了该钻井液的流体类型,结果表明该钻井液为幂律流体,在低温下该钻井液的非牛顿性增强,流动性能较好。 相似文献
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水泥石膏相似材料配比试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用水泥石膏相似材料制作标准试件模型,应用正交试验设计方法,以砂胶比、水泥石膏比、重晶石/骨料为3个因素,每个因素设置5个水平,设计了25组材料配比试验,进行了称重、单轴压缩、劈裂试验,获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、抗拉强度等物理力学性质指标。试验结果表明:不同配比的相似材料物理力学指标分布的范围较大,能够满足不同性质岩体模型试验对岩体相似材料的要求。基于MATLAB计算软件编制了用于正交试验设计和回归分析的软件,得到由水泥石膏相似材料密度、抗压强度和抗拉强度指标推算材料配比的经验公式。在以后的水泥石膏相似材料配比试验中可以用上述经验方程根据欲得到的材料物理力学指标进行配比设计。 相似文献
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本文围绕深部钻探技术中护壁堵漏材料性能的实际需要,研制了一种深孔纳米复合水泥基护壁堵漏新材料。首先,通过分析100 ℃条件下2种水泥材料的基本性能,确定了G级油井水泥为胶凝材料;然后,基于深孔钻探护壁堵漏材料的性能缺陷,采用特种纤维、纳米材料针对性改善水泥基浆液的力学性能,并优选早强剂（ZQ）、减水剂（GB）作为外加剂进行正交实验,进而研制出纳米复合水泥基护壁堵漏材料优化配方;最后,对其主要性能进行分析评价。结果表明该材料在深孔钻探中浆液流动性好,力学性能优异,综合性能满足深孔钻探护壁堵漏需求。 相似文献
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坚硬脆性岩体具有岩爆倾向性。选取单轴抗压强度? c、抗压抗拉强度比? c /? t与冲击能量指数WB为岩爆概化指标。在制作岩爆模型材料时,采用石英砂、石膏、水泥、水、甘油和明胶等相似材料成分运用正交试验设计的原理进行配比试验,制作模型小试件。对模型小试件进行单轴抗压强度试验和劈裂试验,找出了各相似材料成分配比对试件? c、? c /? t与WB的影响特征,选取了合适的岩爆模型材料的配方。该配方力学指标稳定,既满足物理模拟岩爆的模型材料的要求,又便于一次性浇注大尺寸模型试件,较适用于大型物理模拟试验。 相似文献
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为解决高原冻土和天然气水合物勘探过程中钻进和取心问题,选择了NaCl作为抗冻剂,抗盐共聚物GTQ和水解聚丙烯酰胺PHP作为主要聚合物试剂,采用正交试验法,在常温下优选出了9组配方,经过低温测试,确定了在 -15 ℃可用的钻井液配方Z1（20%NaCl+0.1%PHP+1.2%GTQ+1%KHm）和Z2（25%NaCl+0.15%PHP+1.0%GTQ+1%KHm）,其主要性能指标分别为：AV值46.5、47.5 mPa·s,PV值34、35 mPa·s,YP值12.8、12.8 Pa,FLAPI值6.8、7.6 mL/30 min。经成本核算,2种配方具有比较好的经济性,可以满足高原冻土层钻进要求。 相似文献
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刘晓文 《矿物岩石地球化学通报》1999,(4)
近些年来矿物学发展的最大特色是与材料相关的矿物学分支学科———矿物材料的研究及应用,使我国矿物学研究正走出深宅大院,有了长足的发展。矿物材料的表征亦愈来愈受到人们的重视。本文从表征的概念和矿物材料的特点,结合材料表征的内涵,在前人工作的基础上,就矿物材料的表征进行了探讨和研究。１ 材料表征的内涵据《辞海》（１９９８年版）中“表征”解释为：“揭示,阐明。《文心雕龙·史传》：‘原夫载籍之作也,必贯乎百氏,被之千载,表征盛衰,殷鉴幸废’。也指事物显露在外的象征”。《ＴｈｅＯｘｆｏｒｄＥｎｇｌｉｓｈＤｉ… 相似文献
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矿物材料刍议 总被引：6，自引：2，他引：6
矿物材料研究具有重要意义，本文探讨了矿物材料的涵义、分类、研究内容、与矿物学的关系等问题，并思考了新世纪矿物材料的研究和开发。广义地说，矿物材料是指可供直接或间接使用的固体矿物物质。狭义的矿物材料是指由自然地质作用形成的、有物理、化学性质可供直接使用、由矿物质组成的固体物质。矿物材料可从晶体结构、岩石成因、化学组成、用途、形状和尺寸、生产和制备过程等角度进行分类。矿物材料学是一门研究矿物材料的组成与结构、形成与加工、性能和使用效能四者之间关系与规律的一门科学。它与矿物学等学科有着天然的联系。在新世纪，必须加强矿物材料的应用研究；加强矿物材料学几个研究领域的紧密结合；必须搞好矿物原料和辅助的研究；必须注重环境问题和可持续发展战略。 相似文献
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矿物材料研究现状及发展前景 总被引：3，自引：0，他引：3
矿物材料研究成果和应用程度是衡量一个国家经济和科技的发达水平。在综述建筑、化工、冶金工业、机械工业、造纸工业、环境保护工业、农业、陶瓷业、电子光电工业等九个行业的矿物材料研究和应用状况的基础上,提出矿物材料在深加工、纳米矿物材料特性研究和新型矿物材料研制等的发展方向。 相似文献
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矿物材料学的几个基本问题 总被引：4，自引：1，他引：3
１ 矿物材料发展的概况矿物材料是由矿物组成的无机非金属材料,有时也称硅酸盐材料;它是利用天然和人造的矿物为原料,经过一定的生产工艺直接利用或加工成具有一定物理化学性能的非金属材料。广义者也包括金属材料。当代材料研究的主要对象是无机非金属材料。我国生产非金属材料和原料的工业,改革开放前是一个处于技术落后、装备不足、队伍拼凑、人才不足的部门。改革开放才使之焕发青春,有了长足的发展。长期以来,我国一直强调金属材料,大力发展冶金工业,“以钢为纲”、“大打钢铁之仗”是长期强调发展冶金工业的口号。在人类已进… 相似文献
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地质标准物质的回顾与展望 总被引：8，自引：0，他引：8
我国地质物料化学成分标准物质的研究始于七十年代的后期.地矿部西北地质研究所等首先研制了超基性岩和铬铁矿标准物质,继后由物化探研究所和岩矿测试研究所牵头,在区域化探全国扫面的推动下,先后研制了水系沉积物、土壤和岩石三个系列标准物质.稍后核工业部、冶金部和化工部也着手研制了相应专业的地质标准物质.八十年代是地质标准物质研制的全盛时期,在这个阶段之后地质标准物质基本上形成了比较完整的体系.根据1992年国家技术监督局公布的国家一级标准物质目录[1],在样品数量上冶金类标准物质居第一位,地质类标准物质居第二位,约占四分之一;依发布的标准值项目数计[2],地质类标准物质居于首位,占50%以上.我国地质标准物质与外国相比,在数量、品种类型和系列性方面均占世界领先地位,在定值的元素和定值精度方面亦为国际先进水平. 相似文献
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廖士范 《沉积与特提斯地质》1993,(5):57-63
现代风化作用形成风化壳物质,经过迁移就位以后形成风化壳建造;第四纪以前的古风化作用则形成古风化壳物质,经过迁移就位以后形成古风化壳建造。它们既不同于海相沉积,也不同于陆相沉积,与板块构造也无关系。但是它们有相同的风化作用形成机理;有大同小异的风化矿物、结构构造,以及颗粒大小不一,排列杂乱的产出特征,也有相同的迁移就位特征。是一个独特的建造,值得讨论。 相似文献
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在综观矿物学、岩石学和材料科学的学科发展的基础上，认为它们在对物质成分、结构、性质或性能、形成机制的研究方法和内容等很多方面相通或相似的，并认为其浙趋融合。淡化学科界线，在物理学和化学水平上发展新的边缘交叉学科，是合理、高效地利用矿产资源和发展新材料的需要，也是学科发展的必然。 相似文献