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缓凝水泥浆液性能的试验研究

作　者: 肖银武
导　师: 程桦
学　校: 安徽理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 冻结孔 缓凝剂 初凝时间
分类号: TD265.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着煤炭资源的日趋减少,矿井向超深井发展,施工难度增大,因而特殊凿井方法,特别是冻结法施工技术越来越重要；在冻结法施工中,由于冻结管与岩壁的环形空间封闭不严实或者填堵物强度不高,招到破坏,从而形成了渗水通道,造成施工过程中马头门及其他硐室的淹没。在冻结法施工中,冻结孔是深井冻结、开凿的前提和依据,缓凝水泥浆液的性能是冻结孔施工的顺利进行和后期质量保证的关键因素,在实际施工中需要对缓凝水泥浆液的性能进行严格控制。本文分析了水泥的水化、凝结硬化过程,提出了缓凝水泥浆液的吸附机理、络盐理论、沉淀理论和成核生成抑制理论等四种缓凝理论,进而分析不同缓凝剂水泥浆液的缓凝机理；根据实际需要选择试验的材料和仪器,提出了水泥浆液的比重、6h泌水率、结石率、6h插入度、初始流动性、初凝时间及水泥块体28d强度等性能的测试方法,提出了试验的配比和试验步骤。在缓凝水泥浆液性能的试验性研究中,选择四种缓凝剂进行初步试验,然后根据工程实际情况选择了柠檬酸进行试验。试验时按照试验配比、步骤和性能的测试方法进行,并记录下试验数据,根据试验数据绘制出曲线图,分析试验结果,得出试验结论和规律。缓凝水泥浆液性能试验涉及的主要内容包括：配合比对浆液性能的影响,外界温度对浆液性能的影响,搅拌水温对浆液性能的影响,改性缓凝水泥浆液的性能研究,水泥浆液的相容性研究。在所有试验中,水泥浆液的初凝时间是浆液性能中最重要的一个性能指标,通过添加不同掺量的柠檬酸和外加剂来调节和控制水泥浆液的初凝时间,以满足实际工程的需要。在文章最后总结了试验的基本结论并提出了展望。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-21
  1.1 选题依据及研究意义  12-14
  1.2 国内外研究现状  14-18
    1.2.1 国外混凝土外加剂的发展概况  15
    1.2.2 我国缓凝剂的现状与发展  15-18
  1.3 研究的技术路线  18-20
  1.4 主要研究内容和取得的主要研究成果  20-21
    1.4.1 主要研究内容  20
    1.4.2 主要研究成果  20-21
2 缓凝水泥浆液缓凝机理分析  21-29
  2.1 水泥硬化机理  22-25
    2.1.1 硅酸盐水泥的水化  22-23
    2.1.2 硅酸盐水泥的凝结硬化  23-25
  2.2 缓凝水泥浆液缓凝机理  25-29
    2.2.1 缓凝剂的分类  25
    2.2.2 缓凝的基本机理  25-26
    2.2.3 不同缓凝剂水泥浆液的缓凝机理  26-29
3 试验方案  29-38
  3.1 试验材料及仪器  29-32
    3.1.1 试验材料  29
    3.1.2 试验仪器及设备  29-32
  3.2 浆液性能的测定方法  32-37
    3.2.1 浆液比重及粘度的测定  32-33
    3.2.2 泌水率和6h结石率的测定  33-34
    3.2.3 6h可插入程度的测定  34-35
    3.2.4 初凝时间的测定  35-36
    3.2.5 块体强度的测定  36-37
  3.3 试验研究的基本步骤  37-38
4 缓凝水泥浆液性能试验研究  38-59
  4.1 不同缓凝剂对初凝时间的影响  38-42
  4.2 配合比对浆液性能的影响  42-51
    4.2.1 不同配合比下的试验结果  42-44
    4.2.2 缓凝水泥浆液的基本性能  44-51
  4.3 外界温度对浆液性能的影响  51-55
    4.3.1 试验配比选择和试验结果  51-52
    4.3.2 试验结果分析  52-55
  4.4 搅拌水温对浆液性能的影响  55-57
  4.5 本章小结  57-59
5 缓凝水泥浆液的改性和相容性研究  59-69
  5.1 改性缓凝水泥浆液的性能研究  59-66
    5.1.1 改性缓凝水泥浆液的定义  59
    5.1.2 试验配比选择和试验结果  59-61
    5.1.3 试验数据分析  61-66
  5.2 水泥浆液的相容性研究  66-67
  5.3 本章小结  67-69
6 结论与展望  69-71
  6.1 主要结论  69-70
  6.2 今后开展工作的方向  70-71
参考文献  71-73
致谢  73-74
作者简介及读研期间主要科研成果  74

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山设计与建设 > 井巷工程 > 井巷特殊施工法 > 注浆法
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