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超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析

作　者: 张彦奇
导　师: 乔卫国
学　校: 山东科技大学
专　业: 岩土工程
关键词: 超细水泥流变性能模型试验可注性微观形貌
分类号: TQ172
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于浅部煤炭资源的枯竭,深井建设势在必行。随着立井深度的加深,地层压力增大,静水压力也越来越大,立井井筒混凝土井壁在高地压、高水压作用下,微裂隙渗流效应急剧增大,导致井筒涌水量超标。注浆法是目前防治立井井壁渗漏水最有效的方法之一,然而目前的注浆材料和注浆工艺均因各种原因难以达到理想的效果。超细水泥的高耐久性、低成本、对环境无污染等特性决定了它必将成为今后理想的微裂隙注浆材料。因此本论文针对超细水泥从以下四个方面进行试验研究：第一、基于超细水泥的基本物理力学性质,对其浆液的流变性能进行试验研究。得出了水灰比和高效减水剂对超细水泥浆液粘度的影响规律、超细水泥浆液粘度的时变性特点、以及减水剂对浆液粘度时变性的影响规律。第二、依据相似理论,对岩体微裂隙进行相似模型设计。采用不同孔径的不锈钢滤网模拟相应开度的岩体微裂隙；并利用模型进行超细水泥浆液的可注性试验研究；最后,将模型试验结果应用于岩体微裂隙。第三、利用扫描电镜,对超细水泥浆液结石体的微观形貌进行观察,从微观角度,研究水灰比和高效减水剂对超细水泥浆液结石体粘结状态的影响。第四、从岩体单裂隙几何参数和超细水泥浆液流型研究出发,对超细水泥浆液的流动规律进行理论研究,得出了其在二维光滑微裂隙中的流动方程。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-17
  1.1 课题的提出  10-11
  1.2 国内外研究现状及进展  11-15
  1.3 主要研究内容  15-17
2 水泥浆液注浆机理分析  17-23
  2.1 水泥浆液充填机理  17-18
  2.2 注浆堵水效果影响因素分析  18-23
3 超细水泥浆液流变性能试验研究  23-42
  3.1 试验材料及试验方法  23-27
  3.2 超细水泥标准稠度用水量测定  27-28
  3.3 水灰比对超细水泥浆液粘度的影响试验研究  28-31
  3.4 减水剂对超细水泥浆液粘度的影响试验研究  31-36
  3.5 超细水泥浆液的粘度时变性试验研究  36-41
  3.6 小结  41-42
4 超细水泥浆液可注性试验研究  42-49
  4.1 岩体微裂隙室内模型相似设计  42-44
  4.2 模型试验方法及试验结果  44-46
  4.3 试验结果分析  46-48
  4.4 小结  48-49
5 超细水泥浆液结石体形貌微观试验研究  49-59
  5.1 试验方法  49-50
  5.2 试验结果  50-57
  5.3 试验结果分析  57-58
  5.4 小结  58-59
6 超细水泥浆液流动规律研究  59-69
  6.1 岩体单裂隙几何参数研究  59-61
  6.2 超细水泥浆液流型研究  61-64
  6.3 超细水泥浆液流动规律研究  64-68
  6.4 小结  68-69
7 结论与展望  69-71
  7.1 主要结论  69-70
  7.2 展望  70-71
参考文献  71-75
攻读硕士学位期间主要成果  75-76
致谢  76

超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析

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