工业废渣复合固化黄土强度特性及影响因素研究

工业废渣配合水泥用于土体固化能有效增加土体强度,提高废渣利用率,具有明显的经济效益和环保效益。将粉煤灰-脱硫石膏-水泥三元凝胶体系运用于黄土固化,使用CaOH₂和NaOH作为活性激发剂形成复合黄土固化剂,通过正交试验以无侧限抗压强度为标准判断固化剂各组分对强度的影响程度,并选取最优掺入比。使用最优掺入比研究了黄土含水率、水灰比和早强剂对复合固化黄土强度的影响,并与水泥黄土进行比较。结果表明:复合固化黄土中后期强度增长率高,90 d强度达到6.85 MPa,相当于20%水泥掺入比的水泥黄土90 d的强度;复合固化黄土的含水率在20%左右时各龄期强度最高。三乙醇胺和水玻璃可用作复合固化黄土早强剂。XRD衍射图谱和SEM微观结构印证了复合固化黄土固化原理和强度规律。     

砂岩地基上地下结构浮力特性研究

为了研究砂岩地基上地下结构抗浮设计折减问题,通过室内模型试验与现场监测试验,进行砂岩地基上地下结构浮力特性研究,分析地下水渗流规律。结果表明：砂岩为不透水材料,渗流条件、渗透压、渗流时间对基础所受浮力均有影响,三者贡献程度不同,渗流条件影响最大;渗流条件变化时,渗透压、渗流时间对浮力的影响程度随之变化;砂岩地基上的地下结构浮力可进行安全折减,折减系数视基底与地基接触关系而定,二者仅简单接触、接触四周做封闭处理但砂岩内部存在裂隙、接触四周做封闭处理且砂岩完整3种情况下水压力折减系数分别为0.82～0.91,0.63～0.73,0.31～0.50;基坑回填时宜在地下结构四周一定范围内采用不透水材料形成隔水层,改变渗流路径,增加折减效果,放宽抗浮设计要求。研究结果旨在为地下空间结构抗浮设计提供一些依据。     

元坝272H井使用孕镶金刚石钻头的配套钻井液技术

通过对涡轮钻具带孕镶金刚石钻头钻进对钻井液性能影响的研究,得到了对钻井液固相含量、固相颗粒粒径分布、流变性、滤失造壁性、润滑性及维护处理量等性能的影响规律,研究得出了涡轮钻具带孕镶金刚石钻头钻进的配套钻井液工艺,应用于元坝272H井,完全能满足涡轮钻具带孕镶金刚石钻头钻进对钻井液工艺技术的要求,并对经济技术效益进行了分析。     

砂岩与砂质泥岩渗透性能试验研究

利用柔性壁渗透仪对取自兰州地区的砂岩和砂质泥岩试样进行了渗透性能的试验研究,通过施加不同围压和渗透压,比较砂岩与砂质泥岩两者的渗透性能,并根据试验数据对渗透系数与渗透压进行拟合,同时,利用扫描电镜(SEM)对渗透前后的砂岩和砂质泥岩进行微观分析。试验结果表明:在200 kPa围压时,渗透系数随渗透压增加有增长趋势,在300 kPa、400 kPa围压时,渗透系数随渗透压增加先增大后保持稳定;在同等围压和渗透压下,砂质泥岩的渗透系数要大于砂岩;根据物理力学性质指标,可通过岩石吸水率和孔隙率对渗透系数进行判定。通过观察电镜结果可知,渗透试验前后,两者内部结构变化较大。     

非饱和结构性黄土吸附强度的试验研究

 以甘肃永登非饱和结构性黄土为研究对象,通过等吸力三轴试验,研究非饱和黄土在控制吸力条件下的剪切性状,得到基质吸力随含水率及围压的变化规律和基质吸力与吸附强度之间的相互关系,并推导新的吸附强度公式,该公式可预测不同吸力对非饱和黄土抗剪强度的贡献。试验结果表明：非饱和黄土的基质吸力随含水率和围压的增大分别减小,但含水率的变化对基质吸力的改变起着主导作用,在低含水率情况下,基质吸力灵敏度较高,吸附强度随基质吸力的增大而增大,围压对吸附强度的影响较小。本研究为非饱和黄土抗剪强度应用于西部地区黄土工程实践提供了一种新的方法。     

电弧炉采用直接还原铁炼钢工艺技术分析

分析了直接还原铁作为废钢替代品进行电弧炉炼钢的工艺技术特征，并阐明了影响冶炼电耗的主要因素。结果表明，熔池较大留钢量(≥40%)和诸如强化供氧、底吹和电磁搅拌的强化搅拌始终是促进熔化和缩短冶炼周期(可缩短8%～10%)的重要手段。直接还原铁比例超过30%宜采用连续加料，冶炼前期和中期加料速度一般等于熔化速度28～33 kg/min(供电功率1 MW)，需匹配石灰和白云石以防渣线侵蚀，冶炼全程应喷碳使泡沫渣埋弧操作以保证供电效率。为降低冶炼电耗，应控制w[C]1%～4.5%、金属化率≥90%、w[SiO₂]≤6%、w[P]≤0.1%、w[S]≤0.04%，使用高C、高金属化率、低SiO₂、低P、低S和较高温度的热直接还原铁。采用直接还原铁竖炉和电弧炉相结合的紧凑短流程工艺是低碳节能和洁净化生产的重要方向。