触变性水泥浆液材料配比实验及其特性

为了改善采空区常规注浆材料流动性难以控制、注浆材料浪费严重的缺点,受油气田钻井液触变特征的启发,在常规水泥注浆材料中加入触变剂,研制出一种新型的采空区注浆材料。触变性水泥浆可以在流速极低或静置条件下迅速失去流动性,从而在大空洞采空区中迅速堆积、固化,起到加固效果。对浆液进行了触变性、抗压强度等基本性能的测试,用静剪切力法表示触变性大小。实验表明浆液具有较强的触变性,配比合理。其结石体3 d抗压强度达到1 MPa,7d抗压强度达到3 MPa,满足采空区堆积的强度要求。     

掺粉煤灰水泥基浆液性能关系模型研究

水泥基浆液在地下、采矿以及水害治理等工程中的应用非常广泛,常常被用来堵漏和加固。超细粉煤灰有助于加强水泥基浆液的流动性,因此采用在水泥基浆液中使用超细粉煤灰替换部分水泥的方法,改变水灰比、水泥掺量和水玻璃体积掺量,研究了水泥基浆液的黏度、1 h析水率、结石率以及28 d抗压强度随之变化的关系,并使用origin对试验结果进行处理,得出各个因素与试验结果之间的经验公式。试验结果和拟合的经验公式表明,水泥基浆液的各项参数与水灰比、水泥掺量和水玻璃体积掺量之间存在一定的关系模型。     

纳米硅溶胶-超细水泥基浆液性能研究

工程实践表明,深井煤矿的渗水问题难以解决,亟需研发一种适用于微裂隙环境的新型低粘度超细水泥基浆液。为获得一种能够较长时间保持低粘度状态且稳定性良好的超细水泥浆液,使用纳米硅溶胶对超细水泥浆液进行改性处理。以浆液粘度、析水率、抗折抗压强度为评价浆液性能的指标,选取纳米硅溶胶掺量、超细粉煤灰掺量、减水剂掺量、水灰比4个因素为浆液性能的影响因素,开展正交试验。结果表明:纳米硅溶胶掺量与水灰比对浆液性能影响显著,水灰比上升,浆液粘度降低,抗折抗压强度降低,析水率升高。纳米硅溶胶掺量增加,浆液粘度会有所增高,但结实体抗折抗压强度降低,析水率也会降低。     

超细水泥浆液流变性能试验研究

基于超细水泥的基本物理力学性质,对其浆液的流变性能进行试验研究.得出了水灰比和高效减水剂对超细水泥浆液粘度的影响规律、超细水泥浆液粘度时变性特点以及减水剂对时变性的影响规律.     

粉煤灰细水泥的配制及浆液性能的研究

本文通过试验得出，以粉煤灰为主要原料，加入一定的外加剂，可以配出适合表土层注浆的、细度大于45μm占9％的、强度满足425^＃水泥强度的细水泥。该水泥也可以用作其它建筑物的低热水泥。     

粉煤灰细水泥的配制及浆液性能的研究

本文通过试验得出,以粉煤灰为主要原料,加入一定的外加剂,可以配制出适合表土层注浆的、细度大于45um占9%的、强度满足425#水泥强度的细水泥.该水泥也可以用作其它建筑物的低热水泥.     

水泥增强粉煤灰浆液性能的实验研究

为了满足井下充填堵漏对灌浆防灭火材料的强度要求,在水泥-粉煤灰灌浆防灭火材料的浆液固化实验基础上,结合X射线衍射分析手段,研究了水泥掺量对粉煤灰浆液的初凝时间及抗压强度的影响,并探讨了水泥增强粉煤灰浆液的强度形成机理。结果表明:当灰水比为14∶10,粉煤灰与水泥的添加比例为3∶1,井下胶凝固化剂的添加量为3%~5%时,粉煤灰水泥固化浆液快速初凝,3 d抗压强度为2.91 MPa,14 d抗压强度为7.50 MPa,28 d抗压强度为7.95MPa,完全可以满足井下充填堵漏的需要。水泥水化与粉煤灰水化过程协同相互作用,形成致密界面结构是水泥增强粉煤灰浆液的主要原因。     

巷道围岩注浆水泥浆液性能试验研究

针对水泥浆液黏度、析水率、结石体抗压强度等主要性能指标,选择P·O42.5、P·O52.5两种标号普通硅酸盐水泥,0.5∶1～1.2∶1六个水灰比等级和塑化剂、速凝剂两种外加剂进行全面组合试验,研究了水泥标号、水灰比和外加剂对水泥浆液基本性能的影响效果.试验表明,在水泥浆液中添加1％的塑化剂,能够显著降低浆液黏度,在保证良好可注性的前提下大幅降低水灰比,从而提高结石体强度.     

煤矿巷道围岩注浆堵水新型水泥浆液性能研究

针对深部煤矿巷道涌水问题严重影响煤矿施工安全,而普通水泥浆液对于微小岩石裂隙又难以封堵的难题,以微米级粉煤灰代替部分超细水泥,加以常用的聚羧酸减水剂,并使用外掺剂纳米CaCO_3改善复合浆液性能。试验结果表明:浆液性能变化随水灰比变化而变化,其与初始黏度、结石率和强度成负相关,与流动度呈正相关;而纳米CaCO_3的适当添加使得强度略有提升,但黏度、流动度及结石率没有明显变化;微米级粉煤灰的掺加降低了黏度、结石率及强度,并适当提高了流动度;聚羧酸减水剂与流动度呈正相关,与结石率呈负相关,但对黏度和强度影响较小;浆液黏度随时间的变化可分为稳定期和上升期2个阶段,稳定期黏度变化率不超过15.5%。     

掺纤维加筋水泥基充填材料力学性能及流动性能研究

针对深部开采复杂地下环境带来的充填体质量低、易开裂、稳定性差等问题,利用矿渣微粉、镁渣、脱硫石膏开发低成本胶凝材料,采用玻璃纤维作为改性材料调控充填体力学性能。首先,对试验材料开展物化特性研究;其次,采用正交试验法设计25组配比组合进行试验,综合极差分析和方差分析,探讨纤维掺量、纤维长度、镁渣掺量对充填料浆流动性能及力学性能的影响规律。试验结果表明：单位体积内纤维掺量和纤维长度的增加,提升了纤维与骨料颗粒间的接触面积,阻滞了颗粒的正常流动,增加了料浆黏度和屈服应力,充填料浆流动性呈不断降低趋势。随着纤维掺量、纤维长度和镁渣掺量的增加,充填体强度呈先上升后降低的趋势,当纤维掺量0.6%、纤维长度9 mm、镁渣掺量15%时,充填体的抗压强度达到最大值。极差分析和方差分析表明,各试验因素对充填体1 d、3 d和7 d抗压强度影响的主次排序为纤维掺量>纤维长度>镁渣掺量;纤维掺量是影响充填体28 d抗压强度的主要因素,镁渣掺量次之,纤维长度的影响最小。     

水泥稳定浆液配比及适用条件研究

为了确定水泥稳定浆液的配比,研究了不同水灰比,不同外加剂含量条件下,水泥浆液的析水率、粘度、抗压强度、初(终)凝时间的变化特性,结果表明:水灰比为0.8,膨润土掺入量为2.5%,减水剂掺入量为0.8%时,水泥浆液的各项性能指标均满足稳定浆液的要求,且最经济,因此,该配比可作为水泥稳定浆液的适宜配比。然后,通过粘度时变曲线确定浆液的最佳可注时间为2h。最后,依据稳定浆液在裂隙中的流动特性,给出了稳定浆液的注浆压力、扩散半径与裂隙宽度的关系表达式。     

超细水泥基注浆材料性能研究

本文着重研究了超细水泥基材料的物理力学性能 ,与高效减水剂的相容性 ,水灰比 ,搅拌时间等注浆工艺参数对超细水泥基注浆材料性能的影响。为设计和施工单位合理选择外加剂 ,确定注浆工艺参数提供了参考依据。     

超细水泥基注浆材料性能研究

本文着重研究了超细水泥基材料的物理力学性能,与高效减水剂的相容性,水灰比、搅拌时间等注浆工艺参数对超细水泥基注浆材料性能的影响。为设计和施工单位合理选择外加剂,确定注浆工艺参数提供了参考依据。     

冻结孔封孔缓凝水泥浆液流变性能研究及可沉管分析

研究了缓凝水泥浆液的表观粘度及流变性能随养护时间的变化关系,推导了缓凝水泥浆液用于冻结孔封孔时,判断冻结管能否在规定时间内下沉到底部的理论公式。结果表明,缓凝水泥浆液的表观粘度随养护时间的延长而增长,且在20h左右出现粘度的突增点;缓凝水泥浆液的流变模型属于宾汉模型,且其动切力及动力粘度随养护时间的延长而增长;该缓凝水泥浆液及理论推导公式,已成功地应用于门克庆煤矿副井冻结孔封孔技术中。     

两种高抗硫酸盐水泥稳定浆液性能对比试验研究

向家坝水电站坝基挠曲核部破碎带补强灌浆浆液采用高抗硫酸盐水泥浆液。灌浆孔深多超过150 m,钻灌施工过程中,其浆液稳定性、可灌性、固壁性、泌水性、初凝时间、结石体强度等,较常规工艺有更高的要求。为此,结合向家坝水电站坝基补强灌浆处理,现场开展了掺加缓凝型减水剂的高抗硫酸盐水泥浆液与改性高抗硫酸盐水泥稳定浆液对比试验研究。研究发现,采用六偏磷酸钠替代缓凝型高效减水剂作为缓凝剂与分散剂的改性高抗硫酸盐水泥稳定浆液稳定性、可灌性、固壁性、泌水性、初凝时间、结石体强度等性能均较掺加缓凝型减水剂的高抗硫酸盐水泥浆液更优,其性能与工艺的匹配性更好。     

矿渣粉黏土水泥复合浆液主要性能试验与分析

注浆法是解决施工中出现突水、涌泥问题的主要方法,而注浆材料的选择又是关键因素。对矿渣粉黏土水泥注浆浆液的黏度、流动性、析水率及立方体抗压强度进行试验研究,再与纯水泥浆液的性能作对比分析。试验结果表明,复合浆液的最佳配合比为:水胶比0.75,水泥替代率20%(即矿渣粉掺量10%,黏土掺量10%)。此时,复合浆液的黏度为30.34 s,流动性为135.25 mm,析水率为1.44%;3,7和28 d三个龄期结石体的抗压强度分别为5.865,9.263和14.351 MPa。     

纳米SiC复配PVA对矿用水泥基封孔材料早强性能的影响

为改善水泥基封孔材料在煤矿工作环境中存在的早期强度低、自收缩、流失率高等缺陷,以水泥为基础添加纳米SiC同时复配高分子材料聚乙烯醇(PVA),通过抗压强度、流动度、凝结时间、XRD、电镜扫描(SEM)、热重(TG-DTG)等力学性能测试和微观结构分析,研究纳米SiC复配PVA对水泥基封孔材料性能的影响。试验结论：当添加纳米SiC质量比为0.3%,PVA质量比为0.2%时,对水泥样品早期强度有较为明显的提升,其1 d、3 d、7 d、28 d的抗压强度分别达到15.441 MPa、26.091 MPa、34.273 MPa、48.673 MPa,相较于同龄期空白组分别提升了115.45%、50.33%、24.39%、39.89%,且终初凝时间明显缩短。根据微观结构分析,添加纳米SiC和PVA的试验组内部更为紧密均匀,纳米SiC填补了试样内部空隙,降低了孔隙率,同时二者形成互相穿插的膜状结构,改善了水泥内部构造;高分子膜能够提高水泥的抗压、抗拉性能,带来更为优异的结构强度。     

VAE改性水泥基注浆材料性能研究

为了提高水泥基注浆材料的性能,解决煤壁片帮问题, 采用高分子有机聚合物 VAE 乳液对普通硅酸盐水泥进行 力学性能改性;对不同 VAE 掺量下有机—无机复合浆液的 水灰比、力学性能及韧性进行研究;并结合电子扫描显微镜 (SEM)分析其改性机理。结果表明,VAE 在合适的掺量下 具有减水效果,VAE 掺入较多时,复合浆液黏稠,增大用水 量。在最佳掺量3%下,VAE 薄膜与水泥水化产物形成了 有机 无机互穿三维网状结构,从而限制了结石体内部微裂 缝的蔓延,提高了复合浆液的性能。现场试验表明:注入复 合浆液,显著提高了煤壁整体稳定性,煤壁片帮问题得到了 有效治理。     

水泥基粘结剂植筋锚固受力性能分析

通过研究水泥基粘结剂在植筋锚固中的受力性能,与现有的大多以有机粘结剂作为锚固材料的植筋性能进行比较,分析得出无机粘结剂在植筋加固中的优点。