静态破碎剂性能分析及致裂效果实验研究

为解决现有煤矿井工开采过程中预裂爆破安全性低、适用性差以及水压致裂条件苛刻,破岩效果弱的问题,提出静态致裂的方法,通过研究不同影响条件下静态破碎剂的反应状态和致裂效果,对不同拌合水温、水灰比条件下的静态破碎剂反应温度、反应时间、反应体积变化、岩样致裂效果、应力变化进行了研究。结果表明:水灰比一定,静态破碎剂完全反应时间随拌合水温升高而降低,但最终反应完全后温度不变;相同拌合水温条件下,水灰比越小,静态破碎剂反应时间越短,反应速率越快;水灰比越小,混凝土试件开裂时间越短,水灰比越大,开裂时间越长,开裂效果与裂缝位置有关,块体应变呈现先增后减的趋势。

高性能混凝土抗冻性能影响因素的探讨

混凝土结构的寿命无法满足使用要求,除强度不足原因外,主要还是由于混凝土自身耐久性差,其中冻融循环作用是影响、表征混凝土耐久性寿命的一个十分重要的因素。本文重点从水灰比、掺合料不同比例复掺、加入引气剂以及标准养护龄期等因素,分析了其对高性能混凝土抗冻性的影响。研究结果表明:高性能混凝土的抗冻性会随着水灰比的降低而增大;掺合料的加入使其抗冻性降低,且掺量越多性能降低越明显,但掺合料复掺效果优于单掺,单掺矿粉的效果优于单掺粉煤灰;引气剂的加入使其抗冻性大大提高;随着标准养护龄期延长,其抗冻性增加。

聚羧酸系减水剂不同掺量对活性粉末混凝土的影响研究

本文系统研究了聚羧酸系减水剂的不同掺量、不同种类以及掺合料的类型对活性粉末混凝土一系列性能的影响,包括力学性能、工作性能等。聚羧酸系减水剂一般需要经历放出自由水来改善活性粉末混凝土的水化过程。聚羧酸系减水剂的有效成分掺量的增加,活性粉末混凝土的流动性、抗折和抗压强度显示出先升后降的趋势。活性粉末混凝土在掺有早强型减水剂后会表现出较好的力学性能,而活性粉末混凝土在掺有缓凝型减水剂后则表现出更优异的施工性,这2种减水剂在改善粉末混凝土的性能方面均有较好的缓凝效果。

硅酸盐水泥基固化剂流态固化土抗压强度研究

针对实际工程对渣土处理和涵背、涵顶回填的需求,采用硅酸盐水泥分别和矿粉、粉煤灰复合作为固化剂,研究不同固化剂、不同固化剂掺量、不同水固比等条件下流态固化土强度发展规律。结果表明:流态固化土抗压强度随着试验龄期的延长而增长,相同掺量下,采用矿粉作为掺合料的流态固化土抗压强度要明显高于粉煤灰;随着掺量的增加,粉煤灰流态固化土抗压强度显著降低,28 d强度降低了13.6%,而矿粉流态固化土抗压强度具有一定程度的提高,28 d强度提高了12.6%。随着固化剂掺量增加,流态固化土抗压强度提高。随着水固比的增大,抗压强度均呈现一定程度的降低趋势。

锚具槽回填微膨胀自密实混凝土试验研究

为解决长距离引水隧道无黏结预应力结构锚具槽混凝土振捣不密实或发生较大塑形变形导致开裂脱空等问题,研究粉煤灰掺量、膨胀剂掺量和水胶比对强度、限制膨胀率等性能的影响,设计了微膨胀自密实混凝土,测定其自身体积变形和自收缩变化。结果表明:水胶比0.40,粉煤灰掺量25%,膨胀剂用量30kg/m^(3)时,28d抗弯拉强度和抗压强度分别为4.77,53.6MPa,抗渗等级大于W11,混凝土60d自身体积变形率为20×10^(-6),趋于基本稳定,90d干燥收缩率约为-460×10^(-6),应加强微膨胀自密实混凝土的保湿养护,延长保湿养护的时间,以利于膨胀剂性能的发挥。

某金矿全尾砂膏体充填优化配比及性能研究

为解决某金矿尾矿库库容不足及环境污染问题,计划采用全尾砂膏体充填采矿法进行地下开采。为提供经济合理的最优配比方案,以该矿山膏体物料为试验材料,设计对比试验来研究不同配比、不同料浆浓度、不同减水剂掺量对膏体强度和流动性的影响。试验结果表明:水泥、粉煤灰和尾砂的质量比,料浆浓度和减水剂掺量是影响膏体强度与流动性的重要因素;少量的减水剂能明显提高膏体的强度,适当地控制料浆浓度与减水剂掺量可以达到更好的充填效果;粉煤灰的添加有助于减水剂增强膏体的强度;最终综合考虑料浆流动性与试样的强度,推荐充填最优配比为水泥、粉煤灰和尾砂质量比1∶0.5∶8,料浆浓度为66%,可适当添加1%左右的减水剂。该研究也可为矿山未来的全尾砂膏体充填工程提供理论依据。

静态破碎剂反应温度变化规律的试验与分析

研究了一定量的静态破碎剂在不同水剂比及不同的拌合水温条件下,静态破碎剂反应溶液温度变化规律及体积膨胀规律。结果表明:在保持水剂比不变的前提下,提高反应水的温度可以加快前期的反应速率,但不能改变反应所能达到的最高温度。在保持反应水温度不变的前提下,在一定范围内提高水剂比会降低反应所能达到的最高温度。当反应到达100℃时,温度会暂停上升,待水完全蒸发后温度才会继续上升。试验研究对静态破碎剂在不同水剂比、不同反应温度的情况下测定反应溶液膨胀体积非常重要。

C125海上风电超高性能灌浆料的制备及关键性能研究

研究了水胶比、胶砂比、硅灰及降黏增强剂掺量,复合外加剂掺量及UWB-Ⅱ掺量对C125海上风电灌浆料流动度、分层度、抗压强度、水陆强度比及悬浊物含量的影响规律。结果表明:水胶比与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量正相关,与灌浆料的抗压强度和水陆强度比负相关;胶砂比与灌浆料的抗压强度及水陆强度比正相关,与灌浆料的流动度、分层度及悬浊物含量负相关。硅灰可提高灌浆料的抗压强度和水陆强度比,降低分层度及悬浊物含量,也会降低灌浆料的流动度。降黏增强剂可提高灌浆料的流动度、强度和水陆强度比,但会增加灌浆料的分层度及悬浊物含量。复合外加剂可提升灌浆料的流动度,但会降低灌浆料的强度和水陆强度比。UWB-Ⅱ可提升灌浆料的水陆强度比,降低分层度和悬浊物含量,但会降低灌浆料的流动度及强度。采用1∶1的胶砂比,0.11的水胶比,内掺8%的硅灰与8%的降黏剂,外掺1%的复合外加剂和1.5%的UWB-Ⅱ时,灌浆料性能最优,此时灌浆料的初期和30 min流动度分别为350 mm和330 mm,分层度为2.4 mm,1 d和28 d陆上强度分别为50.3 MPa和137.2 MPa,28 d水陆强度比为98.6%,悬浊物含量为55 mg/L。

海上油田泡沫堵水体系优选及适应性评价

油井出水是油田开収过程中不可避免的问题,影响油井产量,控水稳油是改善油田开収效果的关键。通过室内评价实验,对渤海油田现场使用的SD型起泡剂进行了评价,优选出最佳使用浓度为1.0%;为了增强泡沫稳定性,对常用的两种聚合物进行对比分析,得到浓度为0.1%的HK海水速溶型聚合物稳泡性能较好,泡沫堵剂体系为1.0%SD型起泡剂+0.1%HK海水速溶型聚合物;通过三层非均质岩心模型,对泡沫堵剂体系的适用性进行研究,结果表明:当油藏低渗基础渗透率为500×10-3μm2,渗透率级差为5~10倍,原油黏度低于100 mPa·s时,实验所得泡沫堵剂具有较好的适用性,能够有效降低含水率、提高原油采出程度。

煤岩致裂中的静态破碎剂组分及其性能

针对煤矿开采中许多高瓦斯区域很难使用炸药实施爆破的情况,提出一种由静态破碎剂使煤岩胀裂破碎的方法。为了确定静态破碎剂合理的参数配比,达到煤岩破碎的理想效果,通过膨胀压正交实验确定破碎剂的最佳配比,利用水化反应测温实验确定合适的水灰比,运用混凝土试件和煤样试件胀裂破碎实验研究了静态破碎剂性能。结果表明:CaO 70%、石膏5%、水泥12%、膨润土3%、减水剂0.5%、粉煤灰9.5%为静态破碎剂最佳配比;最佳水灰比为0.35;CaO对破碎剂膨胀压的影响最大,胀裂裂缝沿试件的弱面发育,破碎效果良好。

一种低密度稠油热采复合封窜剂的研制与应用

针对常规热采封窜剂在低压层或亏空层容易漏失、厚油层封窜效果差等问题,进行了密度小于1.1 g/cm3的低密度复合封窜剂研究。考察了水灰比、温度对封窜剂性能的影响,并对封窜剂耐高温、抗压、岩心封堵、耐蒸汽冲刷等性能进行了评价。实验结果表明:该低密度复合封窜剂在300℃时体积收缩率为8.47%,岩心封堵率大于99%,岩心突破压力大于0.13MPa/cm,且封窜剂耐蒸汽冲刷性能强。现场试验7井组,汽窜通道封堵率94.4%,表明该技术在稠油油藏热采开发中后期具有广阔的应用前景。

铁尾矿粉泡沫混凝土收缩性能的研究

收缩对泡沫混凝土的性能有很大影响,研究了铁尾矿粉、发泡剂、水灰比和凝结时间对泡沫混凝土收缩性能的影响,利用扫描电子显微镜观察了泡沫混凝土的硬化结构。研究表明:泡沫混凝土的收缩率随着铁尾矿粉、发泡剂和水灰比的增加,均存在明显的极值现象,极小值分别出现在铁尾矿掺30%、发泡剂掺4.5%和水灰比为0.35时;收缩率随着凝结时间的缩短而降低;硬化结构观察表明,由钙矾石形成的结构以及气孔的大小可能是影响收缩率的关键。

绿色高性能混凝土的性能研究

提出了绿色高性能混凝土的概念,研究了一种由固体碱激发制备的碱-矿渣-高钙粉煤灰渣新型胶凝材料配制的绿色高性能混凝土的工作性与抗压强度。结果表明:矿渣与粉煤灰的质量比、水胶比、减水剂的掺量及粗骨料的种类对绿色高性能混凝土的工作性和强度有明显的影响。为混凝土的可持续发展指明了一条新途径。

RPC浆体与高效减水剂适应性试验研究

通过研究RPC浆体的原材料构成及其特点,RPC流动性能及力学性能,就高效减水剂对RPC浆体性能影响因素进行分析,采用适合的高效减水剂适应性检测方法进行测试,优选出适合低水胶比的高效减水剂品种及掺量,并为高效减水剂在RPC的应用提出建议。

影响石灰性土壤pH值测定因素的探讨

黄土地区的土壤一般为石灰性。影响石灰性土壤pH值测定的因素很多，该文对其主要因素进行了探讨，用不同的土水比和不同提取液测定了几种典型土壤的pH，结果表明：1：0．5的土水比测定石灰性土壤中的pH值更接近土壤的实际酸度。

轻骨料混凝土的抗冻性研究

抗冻性不足是混凝土耐久性破坏的主要原因之一,轻骨料混凝土弹性能力大,抗冻胀能力强,可以缓解水工建筑物的抗冻性。笔者通过室内试验,研究了水灰比、引气剂掺量变化对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:随着水灰比的增大轻骨料混凝土的抗冻性降低,随着引气剂含量的增长,抗冻性先增大后减小。另外还研究了不同冻融介质(水和盐溶液)对轻骨料混凝土抗冻性的影响,试验结果显示:水灰比较大的轻骨料混凝土,在清水中的冻融破坏优于盐溶液的破坏。

保水剂对冬小麦生长及水分利用效率的影响

为阐明保水剂对不同生育阶段作物的生长及水分利用等的影响,选择小麦品种郑麦9694和矮抗58通过大田试验,研究了不同用量保水剂(0,30,60,90 kg/hm2)对2个冬小麦生长过程中各生育期阶段的群体变化、株高、叶面积、根冠比及与产量和水分利用效率等作用特征。结果表明:施用保水剂提高了各生育期冬小麦的总群体数、株高和叶面积,各项指标均高于对照。除90 kg/hm2处理外,均随其用量的增加群体数增加,尤其在拔节期和灌浆期,且郑麦9694的增加幅度较矮抗58高,特别是60 kg/hm2处理;株高表现为郑麦9694>矮抗58,且在孕穗期郑麦9694较矮抗58株高增幅大,而在拔节期和灌浆期,结果相反;郑麦9694在各生育期的叶面积均低于矮抗58,但保水的施用使其叶面积增幅较矮抗58大。各生育期的根冠比表现为:拔节期>孕穗期>灌浆期、收获期,且郑麦9694的根冠比均小于矮抗58。郑麦9694在拔节期各处理的根冠比均显著低于矮抗58,但随小麦生育期的推进,施用保水剂处理的根冠比差异减小。施用保水剂减少了小麦的总耗水量,提高了冬小麦产量、千粒重及水分利用效率,且郑麦9694千粒重和产量及水分利用效率(30 kg/hm2除外)高于矮抗58,且2个品种均以保水剂用量为60 kg/hm2时的效果较佳。

绿色高性能混凝土性能研究

研究了一种由固体碱为激发剂制备的碱 -矿渣 -高钙粉煤灰渣新型胶凝材料配制的绿色高性能混凝土的渗透性、碱集料反应、工作性与抗压强度。结果表明 :该混凝土具有良好的抗Cl- 渗透的能力 ,不会产生膨胀性破坏的碱集料反应 ,矿渣与粉煤灰渣的质量比、水胶比、减水剂的掺量及粗骨料的种类对绿色高性能混凝土的工作性和强度有明显的影响 ,为混凝土的可持续发展指明了一条新途径。

亲水/亲油复合交联剂合成高吸水树脂

为了得到吸水速率和吸水倍率良好的丙烯酸类高吸水树脂（SAP），提出了采用亲水／亲油复合交联剂合成SAP的新方法．以N，NL亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为亲水交联剂，以二乙烯基苯（DVB）为亲油交联剂，通过反相悬浮聚合制备丙烯酸类SAP，并考察复合交联剂质量分数和配比对SAP性能的影响规律．结果表明，当相对单体总质量，BIS、DVB质量分数分别为0．025％、0．02～0．03％时，随着DVB质量分数增加，SAP的吸水倍率和吸水速率同时提高．当交联剂总质量分数为0．05％时，采用BIS和DVB质量比为1：1的复合交联剂制备的SAP的平衡吸水倍率、吸水速率和重复吸放性均明显优于采用单一交联剂制备的SAP树脂．

水膜厚度对水泥净浆流动性能影响试验研究

通过控制不同水固比和减水剂掺量下的25组测量试验,基于湿测法、计算式计算和截锥圆形模具分别测量水泥净浆的填充密度、水膜厚度和扩展度,分析水固比和减水剂掺量对填充密度、水膜厚度和扩展度的变化规律和内在联系,结果表明:在试验过程中,水固比的增加会提高水泥净浆的填充密度和水膜厚度,但增长速率呈衰减趋势,其中出现最佳填充密度;减水剂掺量会改善颗粒表面作用力,发生絮凝水释放现象,从而增加填充密度和水膜厚度,但减水剂的加入使得水膜厚度存在一快速增长阶段后趋于平缓,且分级递增减水剂掺量对于水膜厚度增量影响表现为衰减趋势;对于水泥净浆的流动性,减水剂的影响程度要强于水固比,且流动性与水膜厚度成良好相关性,在实际工程中可通过确定最佳水固比和适当添加减水剂来提高水泥净浆的流动性。