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高寒环境下橡胶粉掺入对水泥砂浆的抗冻性能影响 被引量：2
1
作者 张静 张新宇 +1 位作者 李婷婷 朱楠 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第1期111-118,共8页
研究掺入橡胶粉的水泥砂浆作为高寒地区破损道面修复材料时,其抗冻性能否适配我国高寒地区机场对破损道面修补材料的要求。通过冻融循环试验研究橡胶粉水泥砂浆中橡胶粉目数和掺量对抗冻性能以及力学性能的影响,采用两因素方差分析和极... 研究掺入橡胶粉的水泥砂浆作为高寒地区破损道面修复材料时,其抗冻性能否适配我国高寒地区机场对破损道面修补材料的要求。通过冻融循环试验研究橡胶粉水泥砂浆中橡胶粉目数和掺量对抗冻性能以及力学性能的影响,采用两因素方差分析和极差分析确定其影响效果,通过SEM和XRD从微观角度揭示橡胶粉在水泥砂浆水化过程中对其微观结构及产物的影响。结果表明,橡胶粉水泥砂浆中目数和掺量均对抗冻性能及抗压强度有显著性影响,两者之间的交互影响不显著;确定当橡胶粉目数为30目,掺量为50%时其抗冻性能最优;SEM形貌像显示橡胶粉掺入可阻断微裂缝发展,XRD结果显示30目橡胶粉更能保证橡胶粉水泥砂浆的水化反应高效进行。 展开更多
关键词 高寒环境 橡胶粉水泥砂浆 抗冻性能 力学特性 微观结构
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钢渣-煤矸石地聚合物固化黄土的力学特性评价与固化原理分析 被引量：2
2
作者 唐先习 张徐军 李昊杰 《岩土力学》 北大核心 2025年第4期1205-1214,共10页
近年来,西北地区极端降雨导致黄土路基边坡失稳滑坡现象多发,为解决此类工程事故,以钢渣(steel slag,SS)和煤矸石(coal gangue,CG)为原材料、水玻璃和脱硫石膏(desulfurization gypsum,DG)为活化剂制备了一种高强度的钢渣-煤矸石地聚物(... 近年来,西北地区极端降雨导致黄土路基边坡失稳滑坡现象多发,为解决此类工程事故,以钢渣(steel slag,SS)和煤矸石(coal gangue,CG)为原材料、水玻璃和脱硫石膏(desulfurization gypsum,DG)为活化剂制备了一种高强度的钢渣-煤矸石地聚物(steel slag-coal gangue geopolymer,SC-GP)来固化黄土。首先通过28d无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,UCS)试验确定了SC-GP的最优配合比。然后以SC-GP的最优配合比制备不同养护龄期和SC-GP掺量的固化土试样,通过UCS试验、直剪试验、崩解试验、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)试验、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)试验和压汞法(mercury intrusion porosimetry,MIP)等试验从宏观和微观两个方面研究养护龄期和SC-GP掺量对固化土力学性能的影响规律。结果表明:SC-GP的最优配合比SS:CG:DG为40:54:6,水玻璃模数为1.2,水玻璃掺量为22%。SC-GP可以显著提升黄土的力学性能,并有效减缓固化土在水中的崩解率。当养护龄期达到28d时,SC-GP掺量为20%的固化土UCS和黏聚力分别为359.09 kPa和112.76 kPa,分别是重塑黄土的3.45倍和2.3倍,且在300 min内固化土在水中几乎不发生崩解,崩解率不到1%。微观机制研究发现,SC-GP固化土中产生了许多C-S-H(水化硅酸钙)和C-A-S-H(水化硅酸铝钙)等胶凝物质;大孔径孔隙体积减小,而小孔径孔隙的体积相对增大。 展开更多
关键词 地聚物 固化黄土 力学性能 微观机制 胶凝物质 孔隙体积
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钢纤维对SAP内养护混凝土动态压缩和弯曲性能的影响
3
作者 司政 宋健 +3 位作者 刘润 杜晓奇 黄灵芝 张飞跃 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期609-619,共11页
为了研究外掺钢纤维对内养护混凝土力学性能的影响,采用高吸水性聚合物(super absorbent polymer,SAP)作为内养护材料,开展了普通混凝土(normal concrete,NC)、内养护混凝土(internal curing concrete,ICC)和钢纤维内养护混凝土(steel f... 为了研究外掺钢纤维对内养护混凝土力学性能的影响,采用高吸水性聚合物(super absorbent polymer,SAP)作为内养护材料,开展了普通混凝土(normal concrete,NC)、内养护混凝土(internal curing concrete,ICC)和钢纤维内养护混凝土(steel fiber internal cured concrete,SFRICC)的动态抗压试验以及四点弯曲梁试验。使用核磁共振仪(nuclear magnetic resonance,NMR)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)研究混凝土内部孔隙结构和微观结构特征,揭示SAP和钢纤维对混凝土力学性能影响机理。结果表明:SFRICC残余强度随钢纤维掺量增加呈现增大趋势;钢纤维显著降低了SAP对混凝土力学性能的削弱作用;SFRICC的力学性能随钢纤维掺量的增加呈现先增大后减小趋势,钢纤维体积含量为1.5%时的SFRICC力学性能增强效果最好。混凝土力学性能呈现出明显的应变率效应。在高应变速率下,钢纤维掺量与SFRICC的动态增强因子(dynamic increase factor,DIF)呈负相关。SAP在促进水泥水化反应的同时,增大混凝土孔隙率和孔径,减少混凝土结构面有效面积,而钢纤维桥接纤维两侧的裂缝,增强了混凝土的完整性,弥补了SAP对混凝土的强度损失,两种材料可以发挥良好的耦合作用。 展开更多
关键词 混凝土 钢纤维 SAP 力学性能 微观机理
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基于离散元模拟的砂岩水力耦合特性及破裂机制研究 被引量：1
4
作者 宋勇军 安旭晨 +3 位作者 孙银伟 谢丽君 卢云龙 王双龙 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1564-1577,共14页
为探究岩石水力耦合作用下的渗流场演化特征及破裂机制,基于PFC^(3D)内置的计算流体动力学(CFD)模块,建立CFD-DEM流固耦合模型,进行岩石水力耦合过程模拟。结合室内试验,分析岩石水力耦合过程中微裂纹与渗流场的演化,并评估试样的失效... 为探究岩石水力耦合作用下的渗流场演化特征及破裂机制,基于PFC^(3D)内置的计算流体动力学(CFD)模块,建立CFD-DEM流固耦合模型,进行岩石水力耦合过程模拟。结合室内试验,分析岩石水力耦合过程中微裂纹与渗流场的演化,并评估试样的失效模式。研究结果表明:当试样受载时,破裂位置张拉与剪切微裂纹相互交错出现,形成宏观剪切带,导致破坏模式为剪切破坏;随着渗透压的增大,微裂纹总数、组构接触力和接触数目均减小,峰值应力后岩石脆性断裂更明显;在水力耦合作用下,岩石内部渗流场的演化与微裂纹的发展密切相关;在整个试验过程中,岩样中的流体主要沿新形成的微裂纹和剪切带渗透,而未损伤区渗流场与剪切带处没有太大变化,这与室内试验中渗透率的急剧增加相对应;据声发射振铃计数将试样破裂过程分为无损期、平静期、增长期和爆发期4个阶段;振铃计数在试样破坏前存在小范围沉寂期,该时期振铃计数相对均匀出现,累计振铃计数呈阶梯式增长,直到试样强度达到峰值点,该特征可作为岩石破坏的前兆判据。 展开更多
关键词 离散元 水力耦合 渗流场 细观损伤 声发射 破裂机制 各向异性
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生产性服务业集聚与制造业企业韧性 被引量：1
5
作者 纪玉俊 宋皓 《产经评论》 北大核心 2025年第1期82-97,共16页
提升制造业企业韧性是实现制造业高质量发展的基本前提。借助多地区多企业贸易模型,将其与生产性服务业集聚相结合,从理论上探讨生产性服务业集聚对制造业企业韧性的多维度影响和微观作用渠道,进一步利用中国沪深A股制造业上市公司数据... 提升制造业企业韧性是实现制造业高质量发展的基本前提。借助多地区多企业贸易模型,将其与生产性服务业集聚相结合,从理论上探讨生产性服务业集聚对制造业企业韧性的多维度影响和微观作用渠道,进一步利用中国沪深A股制造业上市公司数据对二者之间的关系进行实证检验。结果显示:生产性服务业集聚对制造业企业韧性具有显著促进作用;生产性服务业集聚对制造业企业韧性的影响存在生命周期、破产风险、技术属性异质性;生产性服务业集聚通过降低交易成本、节约要素成本和提升生产效率三个作用渠道提升了制造业企业韧性。因此,应积极引导生产性服务业集聚,加快推进制造业与生产性服务业深度融合,充分发挥生产性服务业集聚对制造业企业的抗风险作用,进而实现制造业高质量发展。 展开更多
关键词 生产性服务业集聚 制造业企业韧性 外部冲击 微观机理 要素成本
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碳酸盐岩有水气藏注CO_(2)溶解、沉淀及运移机理
6
作者 赵玉龙 汪永朝 +4 位作者 文绍牧 位云生 张烈辉 黄兰 曹成 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期68-78,共11页
中国碳酸盐岩气藏资源丰富,但其储层非均质性强、普遍含水且边底水活跃,导致气藏采收率低,如何提高该类气藏采收率一直是业界关注的重大难题。气藏注CO_(2)是一项有望能够同时实现大幅度提高天然气采收率和碳埋存的前瞻性技术(CCUS-EGR)... 中国碳酸盐岩气藏资源丰富,但其储层非均质性强、普遍含水且边底水活跃,导致气藏采收率低,如何提高该类气藏采收率一直是业界关注的重大难题。气藏注CO_(2)是一项有望能够同时实现大幅度提高天然气采收率和碳埋存的前瞻性技术(CCUS-EGR),该技术在国内正处于前期研究与现场试验阶段。为了阐明CO_(2)注入碳酸盐岩储层后CO_(2)-水-碳酸盐岩的溶解、沉淀以及沉淀物的运移机理,采用高温高压反应釜和在线驱替CT等实验平台,开展了微观静态溶解实验和动态驱替反应实验研究。研究结果表明:①CO_(2)溶于水中形成碳酸流体,流体主要与碳酸盐岩中的白云石和方解石发生反应,溶解反应对晶内孔影响较大,矿物的溶解差异使得晶体内部形成裂缝增加了孔隙之间的连通性;②动态驱替反应过程中,溶解作用使孔隙空间增大、连通性增强,沉淀作用则使孔隙空间减小或堵塞喉道,溶解作用和沉淀物生成是共存的,沉淀物沉积会抑制该表面的溶解,溶解作用会使得堵塞的喉道被重新打开;③生成的沉淀物主要为碳酸钙和碳酸镁,碳酸钙优先于碳酸镁生成,碳酸钙主要呈“块状”和“簇状”,碳酸镁主要呈“絮状”和“花瓣状”;④沉淀物的运移主要受重力和水动力作用的影响,孔隙尺寸越小,水动力影响越大,沉淀物随流体方向运移于喉道出口处聚集,随着孔隙尺寸的增大,水动力逐渐减弱,当受重力影响较大时,沉淀物会沿重力方向运移沉积。结论认为,通过从静态到动态的系统实验研究,从微观尺度阐明了孔隙空间几何形状的变化特征,揭示碳酸盐岩有水气藏注CO_(2)动态溶解、沉淀以及沉淀物运移机理,为深入研究CO_(2)-水-碳酸盐岩相互作用下储层物性微观变化机制提供了理论支撑。 展开更多
关键词 碳酸盐岩气藏 CCUS-EGR 微观反应机理 溶解 沉淀 运移
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工业固废-水泥改良红黏土路用特性及微观机理
7
作者 黄世斌 陈田鑫 +1 位作者 王家全 王晓伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9130-9139,共10页
为解决红黏土水稳性差、易崩解的缺陷,采用工业固废[粉煤灰(fly ash,FA)、磷石膏]协同水泥(cement,C)对红黏土进行改良处理。通过室内试验探究了工业固废-水泥改良红黏土的力学特性、水稳性能和微观机理。结果表明:随着磷石膏替代粉煤... 为解决红黏土水稳性差、易崩解的缺陷,采用工业固废[粉煤灰(fly ash,FA)、磷石膏]协同水泥(cement,C)对红黏土进行改良处理。通过室内试验探究了工业固废-水泥改良红黏土的力学特性、水稳性能和微观机理。结果表明:随着磷石膏替代粉煤灰比率(R)的增加,改良土强度呈现先增大后减小的变化趋势。当水泥掺量为7%,R=7%时,改良土最大干密度提高2.6%,7 d无侧限抗压强度(unconfined compressive strength,UCS)提高11%,28 d UCS提高57%,满足路用底基层承载标准;7 d养护试样饱水后无明显变化,抗崩解能力增强,28 d试样水稳系数达到92.9%,水稳系数提高1.61倍。微观结果分析表明,磷石膏适量替代粉煤灰促进了新水化产物钙矾石和水化硅酸钙(calcium-silicate-hydrate,C-S-H)的生成,土体由碎散的颗粒状转变为更致密的胶凝网络结构,增强了红黏土颗粒间的黏结,同时填充了孔隙。研究结果验证了工业固废-水泥改良红黏土作为路基填料的可行性,为工程实践提供了坚实的理论基础与依据,同时拓宽了工业固废的再利用途径。 展开更多
关键词 红黏土 工业固废 力学特性 水稳定性 微观机理
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废玻璃粉透水混凝土物理性能及复合胶凝体系微观机理研究
8
作者 李琼 安宝峰 +2 位作者 苏睿 乔宏霞 王超群 《材料导报》 北大核心 2025年第8期123-133,共11页
为拓展废玻璃建材资源化利用的新途径,本工作就废玻璃粉(Waste glass powder, WGP)取代水泥制备透水混凝土(Pervious concrete, PC)的可行性及适用性开展研究,系统探究掺WGP透水混凝土各项性能指标,在保证透水性能的前提下,改善PC的力... 为拓展废玻璃建材资源化利用的新途径,本工作就废玻璃粉(Waste glass powder, WGP)取代水泥制备透水混凝土(Pervious concrete, PC)的可行性及适用性开展研究,系统探究掺WGP透水混凝土各项性能指标,在保证透水性能的前提下,改善PC的力学性能。研究表明,WGP的掺入降低了PC的透水性能(连通孔隙率、透水系数),在相同掺量WGP条件下,粒径9.5~16 mm的粗骨料制备的PC透水性能优于粗骨料粒径为4.75~9.5 mm的PC;随着水胶比的增加,透水性能呈先上升后下降的趋势,总体呈下降趋势。PC中晚龄期(28 d、90 d)抗压强度、抗弯拉强度均随WGP掺量的增加呈先增后降的规律,最优掺量为20%;随水胶比的增加,抗压强度、抗弯拉强度均呈先增后降的趋势,最优水胶比为0.28。随着WGP掺量及水胶比的增加,峰值挠度递减。WGP-复合胶凝微观试验表明,WGP的掺入增加了C-S-H凝胶的相对含量,降低了CH含量,在中晚龄期其活性性能发挥更显著。 展开更多
关键词 透水混凝土 废玻璃粉 透水性能 力学性能 微观机理
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超低渗透油藏微生物活化水驱油机理
9
作者 张永强 张晓斌 +1 位作者 薛姝雯 徐飞艳 《新疆石油地质》 北大核心 2025年第3期338-343,共6页
超低渗透油藏水驱开发过程中,水驱波及范围内原油优先被开采,剩余油饱和度较高,具备再次开发潜力,微生物活化水驱油技术是有效的油藏开发技术,但在超低渗透油藏中的驱油机理尚不明确。综合运用地球物理学、微生物学等,结合油藏工程,对... 超低渗透油藏水驱开发过程中,水驱波及范围内原油优先被开采,剩余油饱和度较高,具备再次开发潜力,微生物活化水驱油技术是有效的油藏开发技术,但在超低渗透油藏中的驱油机理尚不明确。综合运用地球物理学、微生物学等,结合油藏工程,对原油族组分、微生物多样性等进行跟踪分析,并利用生产动态数据,对驱油机理进行研究。研究发现,在储集层较为均质的区域,油井产出液的表面张力基本保持不变,原油中的生物标志化合物未出现明显降解,原油黏度未出现明显变化,研究区微生物驱油机理以微观调剖为主,以提高驱油效率、降低原油黏度等机理为辅。在矿场实践中,依据油藏微生物变化规律和油井生产数据对该观点进行了验证。 展开更多
关键词 超低渗透油藏 微生物活化水驱油 驱油机理 微观调剖 生物降解
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气驱水与水驱气流体微观分布特征研究
10
作者 汪周华 张鸿宇 +2 位作者 张娟 廖浩奇 黄仕林 《油气地质与采收率》 北大核心 2025年第2期163-169,共7页
气水相渗测试是描述有水气藏储层渗流过程的常用方法,但不同测试方法和不同类型岩心的相渗测试结果均存在较大差异。为了加深对气水渗流过程中的流体微观分布特征及渗流机理的认识,以四川盆地YB气田为研究对象,利用核磁共振技术定量描... 气水相渗测试是描述有水气藏储层渗流过程的常用方法,但不同测试方法和不同类型岩心的相渗测试结果均存在较大差异。为了加深对气水渗流过程中的流体微观分布特征及渗流机理的认识,以四川盆地YB气田为研究对象,利用核磁共振技术定量描述气水两相在相渗测试前后的微观分布,并结合前人利用可视化模型得到的气水两相渗流机理对分布结果进行解释。结果表明:2种测试方法相比,水驱气与气驱水过程中微米级(>1μm)孔隙驱替程度基本一致,但水驱气过程中亚微米级(0.1~1μm)与纳米级(<0.1μm)孔隙驱替程度相对较高,而气驱水过程中亚微米级与纳米级孔隙内水相大部分未被动用。裂缝型与孔隙型岩心相比,裂缝型岩心微米级孔隙驱替程度相对较低,而亚微米级与纳米级孔隙驱替程度则相对较高。2种测试方法下流体微观分布的差异主要是由于孔隙内部毛管力的作用形式不同,而2类岩心存在差异的原因是其主要渗流通道不同。 展开更多
关键词 气水两相渗流 核磁共振 微观分布特征 渗流机理 相渗曲线
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玉米油微胶囊沥青自修复微观机理
11
作者 吕悦晶 夏毅 +2 位作者 汤文 钟闻华 油川洲 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第5期586-594,共9页
为解决微胶囊沥青自修复微观机理尚未明确的问题,采用原位聚合法制备玉米油微胶囊,通过石油醚浸泡法测定囊芯质量分数并验证稳定性;借助荧光显微镜观察微胶囊形貌特征,设计玉米油微胶囊沥青划痕法自修复试验,并观测自修复行为;基于原子... 为解决微胶囊沥青自修复微观机理尚未明确的问题,采用原位聚合法制备玉米油微胶囊,通过石油醚浸泡法测定囊芯质量分数并验证稳定性;借助荧光显微镜观察微胶囊形貌特征,设计玉米油微胶囊沥青划痕法自修复试验,并观测自修复行为;基于原子力显微镜试验获取自修复沥青的微观特征参数,并量化分析微胶囊对沥青自修复的影响。结果表明:所制玉米油微胶囊的壁材固化稳定,囊芯质量分数为52%;玉米油微胶囊个体呈不规则球状结构,粒径分布主要为0~30μm,平均粒径为23.7μm;划痕受力后的微胶囊破裂释放玉米油再生剂,再生剂通过毛细作用扩散并填充裂缝实现沥青的自修复;4%、8%微胶囊沥青样品表面的峰状结构平均面积分别减少17%、27%,均方根粗糙度修复率分别为36%、41%;玉米油微胶囊的加入降低了老化对沥青表面微观参数的影响,一定程度上对老化沥青进行了修复。所制玉米油微胶囊改变老化沥青组分可以实现对老化沥青的性能再生,可为沥青路面预防性养护提供科学依据。 展开更多
关键词 预防性养护 沥青自修复 玉米油微胶囊 AFM技术 峰状结构 微观机理
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桐油糯米复合灰浆强度试验及微观机理分析
12
作者 唐晓武 向青青 +3 位作者 费敏亮 李柯毅 孙国平 俞悦 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期496-503,545,共9页
为了土遗址的夯土修复,采用正交设计制作不同质量分数比(水∶桐油∶糯米浆∶石灰)的复合灰浆试样.经1a遗址现场养护,以抗剪强度的2个力学指标(黏聚力、内摩擦角)评价桐油、糯米浆、石灰对粉土的加固效果,以获得最优质量分数比.结果表明... 为了土遗址的夯土修复,采用正交设计制作不同质量分数比(水∶桐油∶糯米浆∶石灰)的复合灰浆试样.经1a遗址现场养护,以抗剪强度的2个力学指标(黏聚力、内摩擦角)评价桐油、糯米浆、石灰对粉土的加固效果,以获得最优质量分数比.结果表明:当复合灰浆质量分数比为18∶5∶12∶10时,黏聚力最大;当质量分数比为9∶3∶5∶5时,内摩擦角最大.对2组最优质量分数比的桐油糯米复合灰浆开展28d内强度增长验证,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪探究复合灰浆的协同改良机理.2组复合灰浆在28d龄期中,在黏聚力方面,最优质量分数比试样的黏聚力达到了正交试验最高组合1a龄期的98.6%;在内摩擦角方面,最优质量分数比试样的内摩擦角达到了正交试验最高组合1a龄期的97.8%.结果被应用于发生剥离病害的遗址土体,获得了良好的加固效果,能为潮湿环境土遗址现场修复和保护提供参考. 展开更多
关键词 复合灰浆 抗剪强度 正交试验 改良机理 微观机制分析
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东濮老区高含水油藏高通量水洗微观剩余油赋存机理
13
作者 罗波波 燕高飞 +6 位作者 谢敏 郭立强 蒲保彪 陈道远 齐桂雪 杨祖贵 张昀徽 《断块油气田》 北大核心 2025年第1期147-152,共6页
东濮老区注水开发近40 a,已进入高含水剩余油高度分散阶段,因此需明确不同渗透率储层高通量水洗后微观动用规律及机理,以指导高含水油田开发策略调整。文中综合高通量水洗油岩心实验、微流控实验及微观流动模拟,明确了不同渗透率储层高... 东濮老区注水开发近40 a,已进入高含水剩余油高度分散阶段,因此需明确不同渗透率储层高通量水洗后微观动用规律及机理,以指导高含水油田开发策略调整。文中综合高通量水洗油岩心实验、微流控实验及微观流动模拟,明确了不同渗透率储层高含水阶段的驱替特征,揭示了高通量水洗中剩余油的微观赋存状态及动用机理。结果表明:渗透率大于50×10^(-3)μm^(2)的储层在高通量水洗阶段(岩心尺度30~1000 PV)驱油效率可进一步提高7.50百分点以上,微观波及范围变化不大,主要通过水力冲刷、润湿剥离动用水驱流线控制孔喉内的膜状、滴状等剩余油类型;而对于渗透率低于50×10^(-3)μm^(2)的储层,受孔喉尺寸以及连通性的影响,进入高含水阶段水驱微观波及范围有限,高通量水洗难以有效动用剩余油,宜在主流线达30~50 PV时转变注水开发方式。 展开更多
关键词 高通量水洗 岩心驱替实验 微流控实验 孔隙尺度 微观剩余油 赋存机理
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玄武岩纤维增强尾砂胶结充填体的力学性能及破坏形态
14
作者 张耀平 陈荣森 +1 位作者 王瑞 雷大星 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期484-496,共13页
以安庆铜矿为工程背景,为了探究玄武岩纤维对尾砂胶结充填体力学性能以及破坏形态的的影响,采用万能试验机对掺玄武岩纤维尾砂胶结充填体进行单轴加载试验。采用SEM对充填体试样进微观检测。结果表明:充填体的单轴抗压强度及抗拉强度均... 以安庆铜矿为工程背景,为了探究玄武岩纤维对尾砂胶结充填体力学性能以及破坏形态的的影响,采用万能试验机对掺玄武岩纤维尾砂胶结充填体进行单轴加载试验。采用SEM对充填体试样进微观检测。结果表明:充填体的单轴抗压强度及抗拉强度均随纤维含量和纤维长度的增加而呈现先增后减的趋势,最佳纤维掺量为0.6%,最佳纤维长度为9 mm。适量的掺入玄武岩纤维能够有效抑制充填体试样破坏主裂缝的产生,同时降低其破裂面的范围。微观测试结果表明:掺入玄武岩纤维后充填体内部原生孔隙减少,纤维发挥阻裂作用及桥接作用,内部黏结力增强,充填体力学性能得以提高。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 力学性能 微观测试 破坏形态
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乙醇纳米尺度电流体雾化的分子动力学
15
作者 王贞涛 徐晓钰 +2 位作者 黎韵超 李彬 鞠明东 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期536-541,共6页
通过分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了纳米尺度下乙醇的电雾化过程.采用1235个乙醇分子构建模拟体系,将其置于金原子构建的喷嘴中进行分子动力学计算.探讨了电场强度和液体流速对乙醇射流雾化过程的影响,获得了乙醇在不同... 通过分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了纳米尺度下乙醇的电雾化过程.采用1235个乙醇分子构建模拟体系,将其置于金原子构建的喷嘴中进行分子动力学计算.探讨了电场强度和液体流速对乙醇射流雾化过程的影响,获得了乙醇在不同场强和速度下的射流形态以及分子之间的相互作用机制.结果表明:当液体流速一定时,随着电场强度的增加,乙醇雾化形成的泰勒锥被逐渐拉长,形成射流,并且射流长度随着电场强度的增加而增加;当电场强度一定时,随着液体流速的增加,乙醇射流长度增加,射流由饱满的形态转变为尖锐的形态,最后射流破裂. 展开更多
关键词 乙醇 电流体雾化 微观机制 分子动力学模拟 电场强度
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硅烷偶联剂接枝活化废胶粉与沥青相容性及微观机理研究
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作者 田小革 李光耀 +3 位作者 高凯 吴清浩 黄思丹 谢振 《材料导报》 北大核心 2025年第18期79-88,共10页
为了揭示硅烷偶联剂接枝活化废胶粉的微观机理,研究其与沥青基体的相容性与相互作用行为,在实验室对废胶粉进行了硅烷偶联剂KH550的接枝活化处理,并对其活化效果及微观结构特征进行了探讨。其次,基于Materials Studio分子模拟软件构建... 为了揭示硅烷偶联剂接枝活化废胶粉的微观机理,研究其与沥青基体的相容性与相互作用行为,在实验室对废胶粉进行了硅烷偶联剂KH550的接枝活化处理,并对其活化效果及微观结构特征进行了探讨。其次,基于Materials Studio分子模拟软件构建了沥青与胶粉单体及共混体系模型,通过电偶极矩、溶解度参数以及结合能指标对接枝前后胶粉与沥青的相容性及作用机理进行了分析。最后借助离析试验对模拟结果进行了验证。结果表明:废胶粉经KH550接枝活化处理后,其表面形成了一层致密的硅烷偶联薄膜。C-H键及O-H键官能团含量发生了明显变化,说明KH550成功接枝到胶粉表面。与普通胶粉相比,KH550接枝活化胶粉的极性更强,且其与沥青间的溶解度参数差值更小,结合能更大,说明接枝胶粉与沥青的相容性更好。从分子相互作用机理分析,KH550水解产物分子一端的羟基与胶粉表面的羟基发生了脱水缩合反应,而另一端的3-氨丙基基团与沥青产生了较强的物理吸附作用,从而有效增强了体系结构的相容性。此外,工艺相容性的离析试验结果与热力学相容性的分子模拟结果一致,进一步为评价活化胶粉与沥青相容性的有效方法提供了借鉴与参考。 展开更多
关键词 废胶粉 硅烷偶联剂 接枝活化 相容性 相互作用 微观机理
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糖钙络合物增强MICP固化风积砂试验效果研究
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作者 刘小军 朱芮 +1 位作者 孙跃 王东亚 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2387-2397,共11页
为了有效增强风积砂土体的稳定性并确保基础设施的安全使用,研究综合评估了糖钙络合物、玻璃纤维(Glass Fiber, GF)以及微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation, MICP)技术的优势,并提出了一种新型的... 为了有效增强风积砂土体的稳定性并确保基础设施的安全使用,研究综合评估了糖钙络合物、玻璃纤维(Glass Fiber, GF)以及微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation, MICP)技术的优势,并提出了一种新型的、环境友好的风积砂固化改良技术,即糖钙络合物-GF-MICP联合加固体系。通过一系列室内固化试验,结合宏观力学试验、压汞试验和扫描电镜试验表征,系统地探讨了该加固体系的作用机制。试验结果显示:(1)当糖钙络合物与GF-MICP技术结合使用时,风积砂试样的强度随着糖钙络合物的添加而显著增加,并在添加质量分数为4%时达到最大值2 515 kPa,与未添加糖钙络合物的试样相比,强度提升了867%。(2)糖钙络合物在参与固化反应后,固化试样的平均孔径从0.013 mm降低至0.003 6 mm,孔隙率显著下降,提高了整体的密实性和抗渗性能,且渗透系数也随之降低。(3)在糖钙络合物-GF-MICP联合加固的试样中,碳酸钙的质量分数从6%增加到了19%。此外,玻璃纤维为碳酸钙晶体提供了成核空间,并通过颗粒间的拉结作用进一步增强了试样的整体稳定性。(4)通过X射线衍射试验和扫描电镜试验分析,发现糖钙络合物-GF-MICP加固后的试样中产生了大量的碳酸钙胶结物质。同时,糖钙络合物分解产生的单糖分子、蔗糖分子与水分子形成的分子间力有效地黏结了砂颗粒,使得经过加固体系固化的试样展现出强大的联结性。 展开更多
关键词 环境工程学 微生物诱导碳酸钙沉淀 风积砂 力学特性 机理分析
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稀土(Ce/Y)与Al-5Ti-B复合添加对6061铝合金显微组织和力学性能的影响
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作者 丁万武 孙建英 +3 位作者 徐梅 张利鹏 安家志 余海存 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第7期1096-1104,共9页
采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机和显微硬度测试等方法,研究了在6061铝合金中添加稀土Ce/Y元素及Al-5Ti-B中间合金对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,当向铸态6061铝合金中添加0.20%Al-5Ti-B和0.15%Y时,其力学性能最... 采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机和显微硬度测试等方法,研究了在6061铝合金中添加稀土Ce/Y元素及Al-5Ti-B中间合金对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,当向铸态6061铝合金中添加0.20%Al-5Ti-B和0.15%Y时,其力学性能最优,抗拉强度、伸长率、显微硬度分别由141.3 MPa、8.3%、58.1 HV提高至179.5 MPa、20.0%、69.7 HV,试样的平均晶粒尺寸由118.2μm减小至57.79μm,且β-AlFeSi和Mg2Si相的形貌由长针状转变为短棒状或颗粒状,降低了对基体的割裂作用。添加0.20%Al-5Ti-B和0.15%Y的6061试样综合性能的提高是晶粒细化和β-AlFeSi和Mg2Si相形貌改善综合作用的结果。 展开更多
关键词 6061铝合金 稀土Ce 稀土Y 显微组织 力学性能
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沸石粉和纳米氧化镁协同对橡胶水泥砂浆力学、干燥收缩及微观性能的影响
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作者 陈友治 汤世昌 殷伟淞 《混凝土》 北大核心 2025年第7期204-209,共6页
纳米氧化镁(nano-MgO)和沸石粉(ZP)作为添加剂广泛用于水泥基材料的性能优化。为了优化橡胶水泥砂浆的力学性能和干燥收缩性能,采用ZP和nano-MgO协同对橡胶砂浆进行改性。在探讨橡胶砂浆的力学性能和干缩性能的基础上,通过XRD、热重分析... 纳米氧化镁(nano-MgO)和沸石粉(ZP)作为添加剂广泛用于水泥基材料的性能优化。为了优化橡胶水泥砂浆的力学性能和干燥收缩性能,采用ZP和nano-MgO协同对橡胶砂浆进行改性。在探讨橡胶砂浆的力学性能和干缩性能的基础上,通过XRD、热重分析和SEM测试方法,进一步深入分析ZP和nano-MgO对橡胶砂浆的水化产物和微观结构的影响。结果表明:随着ZP取代水泥掺量的增加,橡胶砂浆的抗压强度呈现了递增的趋势;nano-MgO的掺入有效地降低橡胶砂浆的早期干燥收缩。当ZP和nano-MgO协同作用于橡胶砂浆中的掺量分别为15%和2%时,橡胶砂浆在28 d的最大抗压强度为16.5 MPa,有效地降低了橡胶砂浆的早期干缩。微观分析表明,ZP的掺入有利于促进橡胶砂浆中的火山灰反应,生成更多的C-S-H凝胶改善浆体和橡胶颗粒的界面的黏结能力,提高基体结构的密实程度。而nano-MgO的掺入有效填充了基体的孔隙,促进了浆体中Mg(OH)_(2)的生成,有助于基体的早期微膨胀作用。 展开更多
关键词 橡胶水泥砂浆 沸石粉 纳米氧化镁 力学性能 干燥收缩性能 微观性能
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全地聚物再生粗骨料混凝土力学性能及界面形貌
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作者 陈波 王悦 华敏琦 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期696-702,共7页
为高效处理建筑固废堆积问题并推动绿色低碳胶凝材料的发展,本文研究了地聚物基再生粗骨料性能及其在全地聚物再生混凝土中的应用机制。采用粉煤灰等固废制备地聚物混凝土作母体,通过破碎母体制得地聚物基再生粗骨料,并以其取代天然粗... 为高效处理建筑固废堆积问题并推动绿色低碳胶凝材料的发展,本文研究了地聚物基再生粗骨料性能及其在全地聚物再生混凝土中的应用机制。采用粉煤灰等固废制备地聚物混凝土作母体,通过破碎母体制得地聚物基再生粗骨料,并以其取代天然粗骨料制备不同取代率的全地聚物再生粗骨料混凝土。通过扫描电镜等微观分析发现,地聚物基再生骨料与浆体间会发生“二次再地聚反应”。研究表明:全地聚物再生混凝土的力学性能普遍优于传统水泥基再生混凝土,且在高取代率下仍能保持较高的强度。全地聚物再生混凝土的界面过渡区更为致密,将传统水泥基再生混凝土中的薄弱部位转变为紧实部位,从而显著提升了全地聚物再生混凝土的力学性能。 展开更多
关键词 地聚物 再生粗骨料 再生混凝土 全地聚物再生混凝土 二次再地聚反应 力学性能 界面过渡区 微观形貌
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