C-S-H凝胶的水热合成及其性能研究

水热合成C-S-H凝胶并将其作为晶种添加到水泥中,研究其对水泥物理性能及水化的影响。研究了不同的钙硅比、反应温度、反应时间对合成过程及产物的影响,并将合成产物作为晶种添加到水泥中,研究其对水泥胶砂强度及水化产物的影响。研究表明:水热合成C-S-H的最佳条件为水热温度80℃,反应7 d,钙硅比控制1.5;将C-S-H凝胶以2%的掺量添加到水泥中,可促进水泥水化,改善水泥石的机械强度尤其是早期强度,并且有效缩短水泥凝结时间。

应用纳米压痕技术测定C-S-H凝胶微观力学性能

利用水热合成法制备了C-S-H凝胶,应用纳米压痕技术测试了改性前后C-S-H凝胶粒子的弹性模量与硬度,并对试样制备技术进行了研究。研究表明:应用酚醛树脂镶嵌C-S-H凝胶粒子后再进行磨光、抛光和超声波清洗等工艺可制得表面光洁度符合纳米硬度仪要求的试样;合成的C-S-H凝胶粒子的弹性模量与硬度的样本均值为26.36、0.855 GPa,聚合物改性C-S-H凝胶粒子的弹性模量和硬度有所降低。

矿渣MTC处理废弃钻井液机理

废弃钻井液转化为水泥浆技术(MTC)是一种既满足环保要求又节约成本的好方法。为此进行了废弃钻井液成分分析、钻井液影响矿渣MTC性能等几方面的实验研究。结果表明:废弃钻井液的主要组成部分黏土中含有大量的Si O2物质,不仅能够与强碱反应生成活性Si O2,促进矿渣MTC凝固体胶结,还能够与矿渣中水泥熟料水化产物Ca(OH)2反应,生成力学性能更好的低C/S(CaO.Si O2分子比)比的C-S-H凝胶;矿渣MTC抗压强度随着钻井液加量的增加而增大,随着钻井液中纯碱量的增大而增大;钻井液中黏土水化程度越高,矿渣MTC强度越大;黏土12 h即可充分水化,矿渣MTC固井液的稠化时间变短,有利于提高固井液的防气窜效果,其耐高温性、耐酸侵蚀性更好。