活性粉末混凝土的制备技术与力学性能研究

利用低成本天然掺合料、在标准成型工艺和热水养护条件下制备出高性能的活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete)。通过详细地测试RPC立方体抗压强度、圆柱体轴心抗压强度、劈拉强度、弯折强度、弹性模量,对这些物理量随钢纤维体积掺量变化的规律进行分析。研究表明,在同时满足高性能、和易性和经济要求的前提下,钢纤维体积掺量宜控制在1%~2%。给出了RPC强度和弹性模量随钢纤维体积掺量变化的经验表达式。     

等离子炬破岩效果室内试验及现场应用建议

油气资源和深层地热能开发钻井过程中会遇到岩石硬度大、可钻性差等问题,采用传统钻井技术难以提高钻井效率。针对这一问题,分析了等离子炬的破岩原理,认为等离子炬破岩主要有岩石破碎、熔化和蒸发等方式;利用不同厚度的玄武岩和花岗岩岩样,进行了等离子炬破岩效果室内试验,证明等离子炬可以烧穿50 mm厚的玄武岩岩样和30 mm厚的花岗岩岩样,但不能烧穿更厚的岩样。结合试验结果,分析了现场应用等离子炬钻井技术存在的问题,提出了研发建议。研究结果为深层硬地层等离子炬钻井技术的研究与应用提供了技术借鉴。      

等离子体电脉冲钻井破岩机理的电击穿实验与数值模拟方法

等离子体电脉冲钻井技术为一种高效破岩钻井技术。对4种岩石在80 kV固定输出电压、重频率为2.5 Hz下进行了电脉冲击穿实验。实验发现，电脉冲破碎结果中存在贯穿破碎和未贯穿破碎2种状貌，并针对产生这两种状貌的原因进行了分析。从电击穿角度明确了单次脉冲破岩效率的评价指标--能量转换效率η_e，并提出了一种新的岩石介质击穿模型--概率发展模型（PDM），借助PDM和简化的电击穿电路研究了单脉冲击穿时电路结构参数对破岩能耗分配的影响规律。基于电脉冲击穿实验参数和PDM生成的等离子体通道轨迹提出了等离子体电脉冲钻井破岩机理研究的数值模拟方法，利用该数值模拟方法研究了在地层压力为0~30 MPa下、直径为41 mm的电极钻具在加载峰值电压为60 kV时的破岩规律。     

活性粉末混凝土的研究与应用

从活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)的制备原理、制备方法、物理力学性能以及工程应用等方面,概要地介绍了RPC混凝土材料的最新研究进展及工程应用。