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应力作用下岩石介质两相流束缚流体饱和度分形预测模型研究
1
作者
赵明凯
孔德森
+1 位作者
滕森
邓美旭
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期871-879,共9页
束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然...
束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然后提出了一种预测束缚流体在应力作用下的饱和度模型,并使用试验数据进行了验证,最后分析了束缚流体饱和度的应力敏感性和模型中各参数的影响机制。结果表明:束缚流体饱和度与流体黏度、孔隙结构参数、压降梯度以及弹性模量密切相关,有效应力会增大束缚流体饱和度,分形维数可以反映束缚流体形成的流体膜厚度和实际流动长度,量化了孔隙结构特征对束缚流体饱和度的影响。
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关键词
岩石
分形
两相流
有效应力
束缚流体饱和度
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职称材料
孔隙结构对风积沙混凝土抗压强度影响规律的灰熵分析
被引量:
32
2
作者
刘倩
申向东
+2 位作者
董瑞鑫
维利思
薛慧君
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期108-114,共7页
为了探究风积沙混凝土孔隙结构特征对抗压强度的影响,通过风积沙混凝土孔隙结构预测其抗压强度,该文对2种混凝土进行宏观力学抗压强度试验和微观孔隙结构核磁共振试验,同时采用灰熵分析探讨不同养护龄期下混凝土的孔隙结构参数与孔隙半...
为了探究风积沙混凝土孔隙结构特征对抗压强度的影响,通过风积沙混凝土孔隙结构预测其抗压强度,该文对2种混凝土进行宏观力学抗压强度试验和微观孔隙结构核磁共振试验,同时采用灰熵分析探讨不同养护龄期下混凝土的孔隙结构参数与孔隙半径分布对抗压强度的影响规律,并在此基础上建立混凝土孔隙结构与抗压强度关系模型。结果表明:风积沙混凝土横向弛豫时间T2曲线呈现"主次峰"结构,普通混凝土呈现"三峰"结构;2种混凝土谱面积均随着养护龄期先增大后减小,风积沙混凝土谱面积最大值为11 789.33,普通混凝土谱面积最大值为10 672.11;对2种混凝土抗压强度影响最大的因素均为束缚流体饱和度和0~0.1μm孔隙半径占比,2种混凝土的束缚流体饱和度灰熵关联度分别为0.980 4和0.979 1,0~0.1μm孔隙半径占比灰熵关联度分别为0.988 2和0.988 8;建立了混凝土抗压强度与束缚流体饱和度和0~0.1μm孔隙半径占比的灰色模型,2种混凝土GM(1,3)模型预测值与试验值的平均相对误差分别为4.11%和2.43%。该研究可为风积沙混凝土在实际工程中的应用提供参考依据。
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关键词
混凝土
孔隙度
模型
风积沙
抗压强度
束缚流体饱和度
灰熵
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职称材料
盐冻作用后风积沙混凝土孔结构对抗压强度影响的灰熵分析
被引量:
11
3
作者
董伟
付前旺
+3 位作者
申向东
薛慧君
王尧鸿
李志强
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期65-70,共6页
为了研究盐冻环境下孔结构对风积沙混凝土抗压强度的影响,对不同风积沙掺量下的混凝土进行抗压强度和核磁共振孔结构试验。采用灰熵法分析孔结构特征参数对冻融循环后混凝土抗压强度的影响规律,在此基础上建立了不同冻融循环次数下孔结...
为了研究盐冻环境下孔结构对风积沙混凝土抗压强度的影响,对不同风积沙掺量下的混凝土进行抗压强度和核磁共振孔结构试验。采用灰熵法分析孔结构特征参数对冻融循环后混凝土抗压强度的影响规律,在此基础上建立了不同冻融循环次数下孔结构参数和风积沙贡献率的复合型抗压强度模型。结果表明:混凝土的抗压强度和束缚流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐降低,孔隙率和自由流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐增大。30%以内风积沙掺入对混凝土的抗冻性能具有一定增强作用,20%的风积沙对混凝土抗盐冻后的抗压强度、孔隙率和束缚流体饱和度的抗损伤劣化提升效果最为明显。由灰熵分析可知,束缚流体饱和度和孔径小于10μm的孔体积占比与抗压强度的关联度较高。本研究建立了混凝土抗压强度与束缚流体饱和度、孔径小于10μm的孔体积占比和风积沙有效贡献率的抗压强度复合模型,模型拟合度较高。本研究可为风积沙混凝土在西北地区的推广提供理论基础。
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关键词
混凝土
抗压强度
孔隙
束缚流体饱和度
灰熵
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职称材料
双掺合料模袋混凝土的孔隙特征研究
被引量:
7
4
作者
唐加俊
邹春霞
+4 位作者
薛慧君
牛德元
郑新
赵泉
武军
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2019年第7期2274-2280,共7页
以大理石粉、硅粉、粉煤灰为矿物掺合料配制双矿物掺合料模袋混凝土,研究了不同矿物掺合种类及替代率的变化对模袋混凝土的力学性能影响,并采用核磁共振和气泡间距分析其孔隙变化特征,为探寻适合内蒙古河套灌区的模袋混凝土最优配合比...
以大理石粉、硅粉、粉煤灰为矿物掺合料配制双矿物掺合料模袋混凝土,研究了不同矿物掺合种类及替代率的变化对模袋混凝土的力学性能影响,并采用核磁共振和气泡间距分析其孔隙变化特征,为探寻适合内蒙古河套灌区的模袋混凝土最优配合比方案奠定基础。结果表明,双掺粉煤灰和大理石粉替代率在20%时,力学性能最好。双掺粉煤灰和硅粉对于孔隙结构的改善明显优于双掺粉煤灰和大理石粉,渗透率降低了49.4%,束缚流体饱和度提高了2.587%,随着替代率的变化,双掺粉煤灰和硅粉的孔隙度下降了0.182%,渗透率下降了89.8%,束缚水饱和度提高了8.296%,气泡间距系数增大了0.075mm。将孔隙特征和力学性能对比发现,双掺合料模袋混凝土随着孔隙度下降,渗透率降低,束缚水饱和度增加,以及气泡间距系数增大,其强度逐渐升高。
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关键词
模袋混凝土
核磁共振
渗透率
束缚流体饱和度
气泡间距系数
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职称材料
题名
应力作用下岩石介质两相流束缚流体饱和度分形预测模型研究
1
作者
赵明凯
孔德森
滕森
邓美旭
机构
山东科技大学土木工程与建筑学院
山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期871-879,共9页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2019MEE027)。
文摘
束缚流体饱和度是预测两相流中相对渗透率的重要参数,在油气藏开发等工程领域有着重要作用。为此,基于分形理论和毛细管模型,首先将岩石等效为固体团簇的集合体,引入不同分形维数分别表征固体团簇的尺度分布特征和流动路径的迂曲性,然后提出了一种预测束缚流体在应力作用下的饱和度模型,并使用试验数据进行了验证,最后分析了束缚流体饱和度的应力敏感性和模型中各参数的影响机制。结果表明:束缚流体饱和度与流体黏度、孔隙结构参数、压降梯度以及弹性模量密切相关,有效应力会增大束缚流体饱和度,分形维数可以反映束缚流体形成的流体膜厚度和实际流动长度,量化了孔隙结构特征对束缚流体饱和度的影响。
关键词
岩石
分形
两相流
有效应力
束缚流体饱和度
Keywords
rock
fractal
two-phase flow
effective stress
irreducible fluid saturation
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
孔隙结构对风积沙混凝土抗压强度影响规律的灰熵分析
被引量:
32
2
作者
刘倩
申向东
董瑞鑫
维利思
薛慧君
机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期108-114,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51569021,51769025)
内蒙古自治区博士研究生科研创新重点项目(B2018111942Z)
文摘
为了探究风积沙混凝土孔隙结构特征对抗压强度的影响,通过风积沙混凝土孔隙结构预测其抗压强度,该文对2种混凝土进行宏观力学抗压强度试验和微观孔隙结构核磁共振试验,同时采用灰熵分析探讨不同养护龄期下混凝土的孔隙结构参数与孔隙半径分布对抗压强度的影响规律,并在此基础上建立混凝土孔隙结构与抗压强度关系模型。结果表明:风积沙混凝土横向弛豫时间T2曲线呈现"主次峰"结构,普通混凝土呈现"三峰"结构;2种混凝土谱面积均随着养护龄期先增大后减小,风积沙混凝土谱面积最大值为11 789.33,普通混凝土谱面积最大值为10 672.11;对2种混凝土抗压强度影响最大的因素均为束缚流体饱和度和0~0.1μm孔隙半径占比,2种混凝土的束缚流体饱和度灰熵关联度分别为0.980 4和0.979 1,0~0.1μm孔隙半径占比灰熵关联度分别为0.988 2和0.988 8;建立了混凝土抗压强度与束缚流体饱和度和0~0.1μm孔隙半径占比的灰色模型,2种混凝土GM(1,3)模型预测值与试验值的平均相对误差分别为4.11%和2.43%。该研究可为风积沙混凝土在实际工程中的应用提供参考依据。
关键词
混凝土
孔隙度
模型
风积沙
抗压强度
束缚流体饱和度
灰熵
Keywords
concrete
porosity
models
aeolian sand
compressive strength
bound fluid saturation
grey entropy
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
盐冻作用后风积沙混凝土孔结构对抗压强度影响的灰熵分析
被引量:
11
3
作者
董伟
付前旺
申向东
薛慧君
王尧鸿
李志强
机构
内蒙古科技大学土木工程学院
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
内蒙古工业大学土木工程学院
石河子大学水利建筑工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期65-70,共6页
基金
国家自然科学基金(52268044)
内蒙古自治区自然科学基金(2020BS05008,2021LHMS05019)
内蒙古科技大学创新基金(2019QDL-B48)。
文摘
为了研究盐冻环境下孔结构对风积沙混凝土抗压强度的影响,对不同风积沙掺量下的混凝土进行抗压强度和核磁共振孔结构试验。采用灰熵法分析孔结构特征参数对冻融循环后混凝土抗压强度的影响规律,在此基础上建立了不同冻融循环次数下孔结构参数和风积沙贡献率的复合型抗压强度模型。结果表明:混凝土的抗压强度和束缚流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐降低,孔隙率和自由流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐增大。30%以内风积沙掺入对混凝土的抗冻性能具有一定增强作用,20%的风积沙对混凝土抗盐冻后的抗压强度、孔隙率和束缚流体饱和度的抗损伤劣化提升效果最为明显。由灰熵分析可知,束缚流体饱和度和孔径小于10μm的孔体积占比与抗压强度的关联度较高。本研究建立了混凝土抗压强度与束缚流体饱和度、孔径小于10μm的孔体积占比和风积沙有效贡献率的抗压强度复合模型,模型拟合度较高。本研究可为风积沙混凝土在西北地区的推广提供理论基础。
关键词
混凝土
抗压强度
孔隙
束缚流体饱和度
灰熵
Keywords
concrete
compressive strength
pore
bound fluid saturation
grey entropy
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
双掺合料模袋混凝土的孔隙特征研究
被引量:
7
4
作者
唐加俊
邹春霞
薛慧君
牛德元
郑新
赵泉
武军
机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
西京学院行健书院
华北理工大学信息工程学院
内蒙古河套灌区乌拉特灌域管理局
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2019年第7期2274-2280,共7页
基金
内蒙古自治区水利科学研究专项项目(NSK2016-S11)
文摘
以大理石粉、硅粉、粉煤灰为矿物掺合料配制双矿物掺合料模袋混凝土,研究了不同矿物掺合种类及替代率的变化对模袋混凝土的力学性能影响,并采用核磁共振和气泡间距分析其孔隙变化特征,为探寻适合内蒙古河套灌区的模袋混凝土最优配合比方案奠定基础。结果表明,双掺粉煤灰和大理石粉替代率在20%时,力学性能最好。双掺粉煤灰和硅粉对于孔隙结构的改善明显优于双掺粉煤灰和大理石粉,渗透率降低了49.4%,束缚流体饱和度提高了2.587%,随着替代率的变化,双掺粉煤灰和硅粉的孔隙度下降了0.182%,渗透率下降了89.8%,束缚水饱和度提高了8.296%,气泡间距系数增大了0.075mm。将孔隙特征和力学性能对比发现,双掺合料模袋混凝土随着孔隙度下降,渗透率降低,束缚水饱和度增加,以及气泡间距系数增大,其强度逐渐升高。
关键词
模袋混凝土
核磁共振
渗透率
束缚流体饱和度
气泡间距系数
Keywords
molded bag concrete
nuclear magneticresonance
permeability
bound fluid saturation
bubble spacing coefficient
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
应力作用下岩石介质两相流束缚流体饱和度分形预测模型研究
赵明凯
孔德森
滕森
邓美旭
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
孔隙结构对风积沙混凝土抗压强度影响规律的灰熵分析
刘倩
申向东
董瑞鑫
维利思
薛慧君
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
32
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职称材料
3
盐冻作用后风积沙混凝土孔结构对抗压强度影响的灰熵分析
董伟
付前旺
申向东
薛慧君
王尧鸿
李志强
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
11
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职称材料
4
双掺合料模袋混凝土的孔隙特征研究
唐加俊
邹春霞
薛慧君
牛德元
郑新
赵泉
武军
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2019
7
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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