影响水玻璃-氯化钙加固细砂体强度的因素分析

针对韩城下峪口煤矿平硐砂层采用水玻璃、氯化钙双液注浆法进行砂层超前预加固,提出了在实验室中进行相对应强度实验分析。结果表明,水的pH值,暴露时间都会对水玻璃-氯化钙加固体的强度和稳定性有较大影响。

油水界面法制备纳米β-硅酸钙

采用油水界面法合成纳米β-硅酸钙粉体,研究了钙源、硅源、表面活性剂、回流温度及时间、煅烧温度对合成纳米β-硅酸钙的影响.采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对所制备粉体的物相、形貌进行表征.试验结果表明,以氯化钙为钙源,硅酸钠为硅源,油酸钠为表面活性剂,75℃下回流2h,800℃下煅烧,获得的纳米β-硅酸钙粉末为空心球结构,该空心球直径为103~338nm,壁厚为9~18nm,且分散性良好.采用油水界面法合成的该空心球结构的纳米β-硅酸钙,有望在生物医用材料领域获得应用.

黏土质煤矸石强化技术研究

以铜川煤矿煤矸石为研究对象,通过分拣、破碎,选取粒径为2.36~4.75 mm、4.75~9.5 mm的煤矸石进行试验。将煤矸石集料用钙质溶液浸泡1 h,烘干至恒重,再用硅质溶液浸泡1 h,烘干至恒重,用压碎值表征强度的变化;利用SEM、EDS以及XRD等对试验结果进行评价。结果表明:氯化钙和水玻璃效果明显好于生石灰和硅溶胶;CaCl 2溶液的质量分数为4%,水玻璃溶液的质量分数为6%,在水玻璃中掺入0.75%左右的表面活性剂时,对黏土质煤矸石的强化效果最好;在氯化钙溶液的质量分数为0%~10%范围内,氯化钙浓度越高,耐水性越好。

铝酸钠溶液添加氯化钙脱硅的研究

通过试验研究用氯化钙从铝酸钠溶液中脱除硅的过程。结果表明,氯化钙脱硅通过六方水合铝酸钙中间体进行,新生六方水合铝酸钙表面活性大,脱硅效率高。在90℃下添加氯化钙进行深度脱硅2h,精制液中SiO_2的含量可降低到0.009g/L,硅量指数可达11111。氯化钙的脱硅反应速度快,90℃下脱硅30min就可使精制液中SiO_2的含量可降低到0.0175g/L,A/S达到6022,脱硅效率为94％。氯化钙是一种很有前途的脱硅剂。

穿越砂层巷道注浆超前支护方案试验研究

结合下峪口煤矿新建运输平硐的建设,对穿越砂层巷道的超前支护方式进行了现场试验研究。试验过程中分别采用了马丽散、水玻璃-氯化钙2种注浆超前支护技术。其中,马丽散注浆加固体扩散直径仅为281 mm,且扩散直径变化无规律;水玻璃-氯化钙注浆加固体扩散直径可以达到401.2 mm,扩散直径沿注浆导管方向逐渐变小,并提出用长度为2 m的前后循环加固体相互叠加的方法来弥补。从现场试验结果来看,水玻璃-氯化钙注浆超前支护技术很好地解决了砂层巷道掘进过程中面临的地面开裂、地面建(构)筑物不均匀沉降等问题。

影响水玻璃—氯化钙胶结特性的因素分析

测压钻孔在施工过程中遇到较软煤层时,会出现塌孔问题。针对该问题,提出了利用水玻璃—氯化钙的胶结性来固孔的新方法,并对其胶结性影响因素进行了试验分析。结果表明:煤的粒度,空气接触、暴露时间以及水玻璃—氯化钙溶液的配比对水玻璃的胶结性有较大影响。

水玻璃和玻璃纤维联合改良砂质黏性紫色土抗剪强度研究

为探究水玻璃、氯化钙与玻璃纤维联合作用对砂质黏性紫色土抗剪强度的影响,进行了不固结不排水三轴室内试验,探讨了不同质量分数的水玻璃溶液和氯化钙溶液(两种溶液质量分数为1:1)、不同质量分数的纤维以及两种溶液和纤维联合作用对土体强度的影响。结果表明:水玻璃溶液和氯化钙溶液的作用使内摩擦角逐渐增大,黏聚力变化不明显。土体中掺入纤维后,黏聚力显著增大,内摩擦角也逐步增加,当纤维掺量为0.8%时,黏聚力达到最大。当在质量分数均为20%的两种溶液改良土中掺入纤维时,在溶液和纤维共同作用下,土体的偏应力曲线随着纤维含量的增大而逐渐上升,黏聚力进一步增大,至纤维掺量为0.8%时达到最大,而内摩擦角变化幅度微弱。土体的黏聚力和内摩擦角是其颗粒结构性和抗侵蚀性的重要指标,研究结果可为砂质黏性紫色土地区通过改良土防治水土流失的方法提供科学依据。

季冻区软黏土路基电动化学加固试验研究

目的利用电动化学加固方法治理季冻区铁路路基冻害,为电动化学法处理寒冷地区软土路基冻害提供理论依据.方法进行4组室内电动化学加固试验,监测试验过程中的电流、排水量及能耗值.通电结束后7 d,对阳极、中间和阴极区域的承载力进行测试.结果试验T4的承载力增加最大,7 d的龄期达到了156 kPa,相较于初始承载力提高了近3.5倍;分别在阳极注入氯化钙,阴极注入水玻璃,土体各区域的强度提高均匀;利用改性聚氨酯处理中间渣土层,形成了致密的隔水层,切断了土层间的水力联系,减缓了地下水通过渣土层向上迁移的问题,切断了上层粉质黏土冻胀的补水通道.结论应用电动化学加固治理软黏土路基的冻胀问题,可以降低土体含水率,提高土体强度,并有效形成防渗隔水膜,可以有效解决季节性冻土区路基冻害问题.