防滅火水泥基泡沫的凝結(jié)特性測試新方法及應(yīng)用
本文選題:防滅火 + 水泥基泡沫。 參考:《材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年06期
【摘要】:水泥基泡沫流體具有良好的裂隙滲流、向上堆積性,且在凝結(jié)固化后擁有優(yōu)越的隔熱能力,已成為防治煤自燃的主要技術(shù)支撐材料。其在高溫煤巖裂隙中的滲流擴(kuò)散形態(tài)、現(xiàn)澆施工中灌注量、灌注范圍的界定很大程度上取決于其凝結(jié)特征。針對目前關(guān)于水泥基泡沫流體凝結(jié)特性測試方法的不足,本研究對水泥基泡沫流體凝結(jié)過程水化產(chǎn)物進(jìn)行微觀分析,得出泡沫流體凝結(jié)過程為泡沫壁凝結(jié),穩(wěn)定性增強(qiáng),結(jié)構(gòu)不易變形,單個泡沫體流動阻力加大,流動困難的工作機(jī)理;進(jìn)而提出了一種失去流動時間(Loss fluidity time,LFT)指標(biāo),用于表征水泥基泡沫流體的凝結(jié)特性,并發(fā)明了相應(yīng)的測試裝置及方法。實(shí)驗(yàn)研究了防滅火用水泥基泡沫的LFT和水基泡沫摻量(1V,2V,……7V)、促凝劑種類(AC1、AC2、AC3、AC4)、促凝劑摻量(3wt.%、5wt.%、7wt.%,……15wt.%)之間的關(guān)系,得出了采用5次多項(xiàng)式描述凝結(jié)時間與水基泡沫添加量及促凝劑濃度之間的耦合規(guī)律,并根據(jù)現(xiàn)場滅火工程要求,優(yōu)選出促凝劑種類為AC3。
[Abstract]:Cement-based foam fluid with good fracture seepage upward accumulation and excellent thermal insulation after solidification has become the main technical support material to prevent coal spontaneous combustion. The percolation and diffusion pattern in high-temperature coal fissure, the quantity of pouring in cast-in-situ construction, and the definition of the scope of grouting depend to a great extent on its condensation characteristics. In view of the deficiency of the present testing methods on the condensation characteristics of cement-based foam fluids, the microcosmic analysis of the hydration products of the cement-based foam fluids is carried out, and the results show that the condensation process of the foam fluids is the condensation of the foam wall and the stability is enhanced. The structure is not easily deformed, the flow resistance of a single foam is increased and the flow is difficult, and a loss of flow time (loss fluidity time) index is proposed to characterize the condensation characteristics of cement-based foam fluid. The corresponding testing device and method are also invented. The relationship between the LFT of cement based foam for fire prevention and water base foam, the content of water based foam, the type of accelerator, the type of accelerator, the amount of accelerant, the dosage of accelerant and the quantity of coagulant, are studied experimentally, and the results are as follows: (1) the relationship between the content of cement based foam for fire prevention and the amount of cement based foam (1 V / 2 V / V), the type of procoagulant / accelerator, and the dosage of coagulant / accelerator are studied. The coupling law between setting time and the amount of water based foam and the concentration of coagulant was obtained by using the 5th order polynomial. According to the requirements of field fire extinguishing engineering, the type of coagulant promoter was selected as AC3.
【作者單位】: 湖南科技大學(xué)資源環(huán)境與安全工程學(xué)院;煤礦安全開采湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(51604110,51774135,51504093,51374003) 湖南省自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(2017JJ3074) 中國博士后基金面上項(xiàng)目(2017M612558) 湖南省教育廳一般科研項(xiàng)目(17C0641)
【分類號】:TU528
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,本文編號:1793133
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