水泥-石灰石粉浆体颗粒群特性与流变性能关系

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测定水泥石灰石粉浆体的流变性能,研究了颗粒群特性(粒径分布和堆积密度)与浆体流变性能的关系,并在此基础上探究了颗粒水膜厚度与浆体流变性能的关系.结果表明:石灰石粉掺入水泥浆体中使颗粒分布变广,颗粒堆积状态得以改善;粒径分布系数与浆体屈服应力、稠度的线性相关性不高,相关系数仅为0.60061和0.69962;颗粒堆积密度与浆体屈服应力、稠度呈负线性相关,相关系数分别为0.83058和0.84654;颗粒堆积密度与浆体流变性能的相关性高于粒径分布系数;颗粒水膜厚度与浆体流变性能不呈简单线性关系,其中对于掺细度411m2/kg石灰石粉的水泥浆体,其屈服应力和稠度减小,颗粒水膜厚度增大;对于掺细度807、1007m2/kg石灰石粉的水泥浆体,其屈服应力和稠度减小,颗粒水膜厚度先增后减,出现了屈服应力、稠度和颗粒水膜厚度同时减小的现象.

水泥-石灰石粉浆体颗粒水膜厚度与其屈服应力关系

通过所测定的颗粒堆积密度和总比表面积,计算了水泥石灰石粉浆体颗粒水膜厚度,研究了水膜厚度随这两者变化的规律;采用旋转黏度计测定浆体屈服应力,同时基于BP神经网络建立了水泥石灰石粉浆体颗粒水膜厚度与浆体屈服应力之间的关系模型。结果表明:水泥石灰石粉浆体颗粒水膜厚度随颗粒堆积密度与总比表面积比值的增大而增大;水泥石灰石粉浆体颗粒水膜厚度的变化与堆积密度和总比表面积的相对增加速率Δ显著相关,堆积密度增加速率大于颗粒总比表面积增加速率时(Δ>0),水膜厚度增大,反之水膜厚度减小;浆体屈服应力模型计算值与测定值的Peasron相关系数为0.955,表明该模型的精确度较高.

颗粒间作用力对水泥-石灰石粉浆体屈服应力的影响机制

通过RHEOLAB QC型旋转黏度计测试了水泥石灰石粉浆体的屈服应力,采用EDLVO理论定量分析了浆体颗粒间作用力,探究了颗粒间作用力对浆体屈服应力的影响机制.结果表明:颗粒间的范德华力是主要的远程力,而在近程时静电力和水合作用力也具有重要作用;浆体总颗粒间作用力的差异主要由颗粒表面间距决定;当D-F拟合度增加时,总颗粒间作用力表现为排斥力先增后减,屈服应力先减后增.

水泥-石灰石粉浆体絮体生长多重分形特征

采用多重分形理论描述了水泥-石灰石粉浆体絮体生长的分布特征,探讨了浆体絮体生长特征与多重分形谱特征参数的关系.结果表明:随着颗粒总比表面积(SSA)的增加,絮体间的小空隙与大空隙数目增加,絮体分布变分散,小粒径絮体数目减小,大粒径絮体数目稳定,絮体尺寸减小,整体上延缓了絮体生长,而随着SSA的继续增加,絮体生长呈现相反的结果;水泥-石灰石粉浆体絮体生长具有多重分形特征,谱宽、左谱宽和右谱宽可表征絮体生长的空间分布,且谱宽的准确性更高;谱差与左谱值可描述絮体生长的尺寸分布,且谱差的准确性更高.

水泥-石灰石粉浆体结构建立与颗粒间作用力的关系

用静态屈服应力表征了水泥石灰石粉浆体的结构建立速率,探究了颗粒间作用力与结构建立的关系.结果表明:石灰石粉减小了水泥浆体的初始结构建立速率,且其随石灰石粉的总表面积增加而降低,随平均颗粒间距减小而增加;静电力随石灰石粉的总表面积减小与颗粒的Zeta电位增大而增大,范德华力、酸碱作用力与EDLVO作用力随石灰石粉的总表面积增加而减小;总EDLVO作用力与最大颗粒间作用力与水泥石灰石粉浆体的初始结构建立速率呈良好的正相关性.

基于PSO-AHP与粗集理论组合赋权的灌溉用水效率评价

在构建灌区灌溉用水效率评价指标体系的基础上,依据线性加权思想将基于粒子群算法的层次分析法(PSO-AHP)和粗糙集理论所得的主客观权重组合以获取组合权值并用模糊综合评价法评价灌溉用水效率。用Spearman等级相关系数检验模糊综合评价法和灌溉水有效利用系数的评价结果,其相关系数达到0.833,且各灌区灌溉用水效率的排序位次均不超过2,证明了采用PSO-AHP与粗糙集理论进行组合赋权并用模糊综合评价法评价灌溉用水效率的合理性。进一步对比两种评价结果的极值和变异系数,模糊综合评价法的1.051和0.170均远大于灌溉水有效利用系数的0.048和0.035,更有利于评价等级的划分,表明文中所采用的评价方法相对于灌溉水有效利用系数在灌溉用水效率评价领域具有明显的优越性。

运输时间对水泥-石灰石粉浆体屈服应力的影响

通过测定水泥-石灰石粉浆体的屈服应力,并基于EDLVO理论计算不同运输时间下浆体颗粒间的作用力,研究了运输时间对浆体屈服应力的影响机制.结果表明:各运输时间下浆体的屈服应力随着颗粒总比表面积的增加先减后增,随着运输时间的增加逐渐增大;浆体中颗粒的水膜厚度与屈服应力具有良好的负相关性;同一颗粒间距下,随着石灰石粉掺量和细度的增加,浆体的范德华力和A-B作用力逐渐减小,静电力没有明显变化规律,且不同浆体的颗粒间总作用力变化较小.同时还建立了不同运输时间下浆体屈服应力与颗粒间总作用力的关系.