發(fā)布時(shí)間：2019-09-26 09:09

【摘要】：煤炭是我國最主要的一次能源消耗,占我國能源消費(fèi)總量的70%以上。在今后的幾十年內(nèi),煤炭仍是我國工業(yè)化進(jìn)程中的基礎(chǔ)性能源。煤礦的開采要求滿足安全、高效、綠色的條件。而在煤礦開采過程中會(huì)遇到煤層破碎不易開采、瓦斯抽采封孔不嚴(yán)等問題,嚴(yán)重影響煤礦的正常工作和安全開采。所以安全問題是煤礦開采的首要問題。由于化學(xué)灌漿材料反應(yīng)溫度高、有污染和有毒性、成本高;普通水泥類灌漿材料可灌性和穩(wěn)定性差;粉煤灰灌漿材料強(qiáng)度低、粘結(jié)性差等問題,限制了灌漿材料的使用和發(fā)展。因此研究超細(xì)水泥作為灌漿材料具有一定的必然性。本文市購不同細(xì)度的超細(xì)水泥作為原材料,分析超細(xì)水泥細(xì)度對(duì)其灌漿性能的影響;參照礦用加固材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)高分子灌漿材料性能的要求,通過實(shí)驗(yàn)分析得出所市購超細(xì)水泥在性能方面存在收縮較大、強(qiáng)度倒縮、內(nèi)部反應(yīng)溫度高等問題;根據(jù)超細(xì)水泥灌漿材料存在的問題,選擇粉煤灰、礦粉解決強(qiáng)度倒縮和內(nèi)部反應(yīng)溫度高等問題,選擇膨脹劑解決收縮問題,選擇分散劑解決穩(wěn)定性問題,通過研究材料的組成與性能的關(guān)系,得出性能調(diào)控材料的較優(yōu)摻量,制備礦用超細(xì)水泥灌漿材料;研究實(shí)驗(yàn)配比下礦用超細(xì)水泥灌漿材料析水率、粘度、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、體積變化等性能的變化,并實(shí)驗(yàn)室模擬漿液的可灌性。分析礦用超細(xì)水泥灌漿材料性能改善機(jī)理,為進(jìn)一步研究超細(xì)水泥提供依據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)研究得到以下結(jié)論:(1)超細(xì)水泥的細(xì)度對(duì)其灌漿材料的性能有顯著影響。隨著細(xì)度的增加,超細(xì)水泥漿體的析水率減小,結(jié)石率增大;漿體的凝結(jié)時(shí)間、干燥收縮隨細(xì)度的增大而降低,自身體積變形和內(nèi)部溫度卻增大;超細(xì)水泥漿體的3d抗壓強(qiáng)度增大,但28天強(qiáng)度出現(xiàn)倒縮,其中1250目超細(xì)水泥的28d強(qiáng)度較3d強(qiáng)度倒縮了22.16%。超細(xì)水泥漿體的孔隙率和平均孔徑隨細(xì)度增大而增大。(2)選擇粉煤灰、礦粉、膨脹劑、分散劑等性能調(diào)控材料對(duì)超細(xì)水泥進(jìn)行性能調(diào)控。得出礦物摻合料增大了漿體的析水率、干燥收縮率,減小了粘度和抗壓強(qiáng)度,延長了凝結(jié)時(shí)間。膨脹劑的活性不同,補(bǔ)償超細(xì)水泥漿體的干燥收縮也不同,且超細(xì)水泥漿體的干燥收縮率隨膨脹劑摻量的增加而減小。膨潤土、甲基纖維素醚降低了超細(xì)水泥漿體的析水率,提高了漿體的穩(wěn)定性,但摻分散劑后超細(xì)水泥漿體粘度增長。(3)選擇粉煤灰20%、礦粉10%、膨脹劑10%(MgO-1、UEA)、分散劑(膨潤土5%、甲基纖維素醚0.3%),進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知制備的礦用超細(xì)水泥材料灌漿材料較純超細(xì)水泥干燥收縮減小,粘度增大,提高了純超細(xì)水泥漿體的后期強(qiáng)度。綜合礦用超細(xì)水泥灌漿材料的性能及灌漿效果分析比較,得出當(dāng)MC:FA:SL:UEA:膨潤土=70%:20%:10%:10%:5%時(shí),復(fù)合超細(xì)水泥灌漿材料較純1250目超細(xì)水泥具有較優(yōu)的抗壓強(qiáng)度、較小的干燥收縮率、較好的粘度和流動(dòng)度、較好的灌漿效果等。
【圖文】：

-12 -表 2.2 超細(xì)水泥的粒徑參數(shù)和比表面積Table 2.2 Grain size and specific surface area of MC序號(hào)粒徑參數(shù) /μm 比表面積/m2/kgD6D10D25D50D75D90A 0.988 1.463 3.088 6.101 11.03 16.89 680B 0.912 1.343 2.893 5.633 10.44 16.45 724C 0.937 1.321 2.651 4.849 10.07 11.98 778（2）試驗(yàn)設(shè)備

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 超細(xì)水泥細(xì)度對(duì)其灌漿性能的影響將應(yīng)變計(jì)埋在水泥漿體的中央，并用環(huán)氧樹脂將管口密封。埋設(shè)在水泥漿體中的應(yīng)變計(jì)受到變形和溫度的雙重作用，其應(yīng)變量 ε 按公式 2-5 計(jì)算：0 0ε =k ( F F ) (b a )(T T)(式 2-5)式中：K 應(yīng)變計(jì)的測試靈敏度，單位為 10-6/F；F、F0應(yīng)變計(jì)的實(shí)時(shí)測量值和測量基準(zhǔn)值，單位為 F；b 應(yīng)變計(jì)的溫度修正系數(shù)， b 取 13.5（10-6/℃）；a 水泥的線性膨脹系數(shù)，單位為 10-6/℃；T、T0溫度的實(shí)時(shí)測量值和測量基準(zhǔn)值，，單位為℃。（7） 超細(xì)水泥的粘度
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD350.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2542050