单轴压缩条件下溶蚀礁灰岩细观变形破坏特征研究

礁灰岩的溶蚀对海洋工程和岛礁工程的稳定性有明显的影响.孔隙型溶蚀是礁灰岩常见的溶蚀方式.本文通过构建随机溶蚀孔洞的离散元模型,模拟孔洞型溶蚀礁灰岩的细观变形破坏特征,分析其变形破坏规律与裂隙演化特征.结果 表明,基于随机聚类算法构建的溶蚀礁灰岩离散元模型能够很好地模拟孔洞型溶蚀作用,且其变形破坏特征具有明显的规律;随着...     

X射线荧光光谱法快速测定灰岩样品中主、次量组分

采用粉末压片制样,利用岛津1800型X 射线荧光光谱分析仪,对石灰石、白云石等灰岩类标准物质拟合校准曲线,建立了 X 射线荧光光谱法(XRF)同时测定石灰石、白云石样品中主次量组分(SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、MgO、CaO、K₂O、Na₂O、MnO、P)的快速分析方法。通过试验确定了样品粒度要达到74μm以下,30t压力下制片。通过灼烧减量对SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、MgO、CaO 含量进行校正,根据其含量与强度的对应关系绘制校准曲线,采用经验系数法可减小元素间的增强-吸收效应。对灰岩类试样进行精密度考察,各组分含量的相对标准偏差 RSD＜2%;对石灰石和白云石标准样品和实际样品进行准确度考察,测定值与标准推荐值或传统方法的测定值一致。     

深部灰岩三轴蠕变特性实验研究

采用MTS815岩石材料力学试验机,在温度28℃条件下,对重庆市万盛区某煤矿深部掘进巷道灰岩进行了三轴蠕变试验,对不同偏应力水平下该巷道灰岩的蠕变特性进行了分析。结果表明,蠕变试验的曲线显示该灰岩蠕变具有非线性特征,其蠕变特性随着围压的增加而更加明显。对深部灰岩的蠕变模型进行初步探讨,回归得出深部灰岩在不同应力水平下蠕变应变随时间变化的Burgers蠕变方程。分析表明,Burgers模型能较好地反映该深部灰岩的蠕变规律。该模型所确定的本构关系可以作为该深部灰岩蠕变本构模型来预测其蠕变发展。     

X射线荧光光谱法测定灰岩中14种主次量元素

采用X射线荧光光谱法对灰岩中的Ca,Mg,Si,K,Na,Fe,Al,Ti,P,S,Mn,Sr,Ba,Cl等14种元素进行同时测定,采用硼酸镶边垫底的粉末压样法,优化了测量条件。对比较轻的元素,采用经验影响系数法校正基体效应,对于较重的元素,采用理论α影响系数法校正基体效应。分析标准参考物质GBW 07132,各元素的精密度(RSD)为0.1%~5.9%,分析标准参考物质GBW 07130,各元素的测定值与标准值相符,该方法对各元素的测定范围宽、速度快。     

缝洞型油藏致密基质灰岩的压力敏感性规律的NMR研究

相比于常规储层,缝洞型油藏灰岩储具有集体结构复杂、缝洞尺度差异大、裂缝起主要沟通作用等特点,使用常规方法研究其流动特性和流体分布规律异常困难．该文采用自行研制的核磁共振（NMR）在线驱替装置对塔河奥陶系油藏15块致密基质灰岩岩芯进行了压力敏感性实验,获得了高压及流动状态下岩芯的横向弛豫时间（T₂）谱变化情况．在此基础上分析了灰岩在压敏实验过程中微裂缝尺寸、孔隙度及渗透率的变化规律,并与常规测试分析结果进行了对比．结果表明：NMR在线检测技术可以定量测量岩芯孔隙及微裂缝的变化,为岩芯渗透率变化规律提供微观解释．     

灰岩侵蚀速率的研究

测定不同地貌环境下的侵蚀速率是了解地表形成及演化的基础。目前,已有人用10Be/26Al双核素和宇宙成因核素36Cl来研究灰岩表面的侵蚀速率和暴露年龄。本工作通过36Cl的AMS测量计算了北京地区灰岩表面的侵蚀速率,其结果为(1.33±0.28)×10-5m.a-1。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水泥用灰岩中的CaO、MgO

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解样品,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定水泥用灰岩中的CaO、MgO含量.根据CaO、MgO的性质及含量高低配制了不同的系列标准溶液,确定了元素的最佳分析谱线.CaO、MgO校准曲线的相关系数分别为0.999 9和0.999 5,方法检出限分别为0.009 0%和0.004 0%.对灰岩标准样品进行精密度考察,CaO、MgO测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)分别为0.12%和2.87%.所建方法应用于灰岩标准物质和实际样品的测定,结果与标准物质认定值或实际样品的X-射线荧光光谱分析(XRF)值基本一致.     

高温处理灰岩单轴压缩力学性质及能量演化规律

高温工程建设与隧道火灾修复中,岩石高温损伤会导致工程围岩承载力降低,严重影响围岩施工稳定性与灾后修复质量．为了揭示高温损伤岩石力学性质,以100～600℃热处理灰岩作为研究对象开展了单轴压缩试验,分析了岩石物理参数及力学行为随温度的变化规律．基于应力-应变关系,从能量吸收、储存、释放角度揭示了单轴压缩下灰岩能量演化规律．定义了岩石储能参数,以表征热处理灰岩的储能、耗能性质的温度敏感性．指出：热处理灰岩的高温损伤阈值温度为100℃,微观损伤表现为晶体胶结质量降低与新增裂隙、溶蚀孔隙发育．伴随热处理温度升高,灰岩宏观受压破裂模式由劈裂破坏向X状共轭斜面剪切破坏演变,初始压密阶段延长、线弹性变形阶段滞后现象趋于显著,灰岩的峰值强度、弹性模量、储能极限、储能效率、储能-耗散比均先增大后减小,脆性指标非线性增大．     

基于数字图像的不同倾角节理灰岩破裂模式及细观尺度破裂过程研究

为研究节理倾角对灰岩破裂模式及破裂过程的影响,使用数字图像对灰岩的细观非均匀性进行表征,采用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D-DIP)对不同倾角节理灰岩的细观破裂过程及宏观破坏模式进行了研究.结果表明,细观结构对各倾角节理试样的力学特性和最终破坏模式有重要影响,含节理灰岩的弹性模量及抗压强度具有明显的各向异性,随着节...     

基于氟硅烷改性 UIO-66-OH的疏水金属有机骨架材料的制备及在灰岩类石质文物保护中的应用

疏水材料的研制一直是石质文物保护工作中的难点问题。本工作制备了一种新型疏水金属有机骨架(MOF)材料,即采用氟硅烷修饰含有2-羟基对苯二甲酸桥联配体的Zr-MOF以获得UIO-O-FS材料,并对材料进行了FTIR、X射线衍射、N₂吸附-脱附、热重、扫描电镜和透射电镜等表征分析以及抗侵蚀试验。试验结果表明,该材料具有良好的疏水性、固结性、耐酸性和耐盐性,是一种新型石质文物保护材料。