煤矿井下新型水泥基注浆材料的应用研究进展

水泥基注浆材料作为一种功能材料,除了具有传统单液水泥浆的优点外,还具有良好的渗透性,稳定性等优点,应用前景十分广阔.本文主要对聚合物水泥注浆材料,超细水泥注浆材料,粉煤灰水泥注浆材料的研究及应用进行了介绍,并对其他煤矿井下注浆材料的研究应用作了概述,最后对水泥基注浆材料进行了总结和展望.     

煤矸石-粉煤灰-水泥基煤田含水层注浆材料性能实验研究

为降低矿区注浆材料生产成本,本实验对煤矸石-粉煤灰-水泥基注浆材料的流动性、析水率、凝结时间和抗压强度等性能进行了研究,并通过SEM/EDS对注浆材料的微观性能进行了分析。研究表明:煤矸石降低了注浆材料的流动度,但可以降低泌水率,粉煤灰的提高流动度,但不利于浆液的稳定。两者复掺可以有效的改善浆液的性能,即使在水泥掺量较少时依然具有较好的性能,煤矸石-粉煤灰-水泥基注浆材料性能优越,符合现行注浆材料检验标准,极大的降低了注浆材料的成本。     

粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料强度及黏度的影响

研究了粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料的强度及黏度的影响.试验表明:粉煤灰对硫铝水泥基注浆材料早期强度有削弱的作用,而对于其后期强度,在合适的掺量下,可以使得硫铝水泥基注浆材料强度提高;粉煤友在一定掺量下还能有效降低硫铝水泥基注浆材料的黏度.     

粉煤灰注浆试验研究

通过对粉煤灰注浆材料的实验研究,不仅确定了最佳配合比,而且从理论上分析了粉煤灰注浆技术的可行性,得出了粉煤灰注浆材料在软土路基路堤中应用具有广阔的发展前景.     

聚合物-水泥基复合注浆材料研究现状及展望

近年来,聚合物-水泥基复合注浆材料在岩土工程中得到了较为广泛地应用.与普通水泥基材料浆体相比,聚合物可显著提高水泥基复合材料的抗拉强度、抗折强度、柔韧性、密实性和耐久性,对工程的适应性更广.介绍了聚合物-水泥基复合材料的发展历史,从力学性能、抗渗性能、减水性和保水性、凝结时间等方面总结了聚合物水泥基复合注浆材料的工作性能,分析了聚合物中官能团对水泥基材料浆体的作用机理.最后,归纳了聚合物-水泥基复合注浆材料在应用中存在的问题,并对聚合物-水泥基复合注浆材料的应用进行了展望.     

复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究

传统的水泥水玻璃双液注浆材料的优点在于凝胶时间短、早期的抗压强度大,所以在加固软弱地层或堵漏中被广泛的使用。本文在传统材料的基础上,加入了粉煤灰、矿粉等工业废渣,提出一种复合水泥基-水玻璃双液注浆材料,并对新型材料的胶凝性能和28 d抗压强度进行研究,并通过改变水玻璃体积掺量、波美度和矿物掺合料比例来研究浆液凝胶时间及28 d抗压强度的变化规律;当水玻璃体积掺量为25％时,浆液硬化结石体强度最大,使用更大波美度的水玻璃或者配制合适比例的水泥、粉煤灰和矿粉的复合水泥基A液都可以提升双液注浆材料的抗压强度。     

粉煤灰水泥注浆材料的微观结构研究

利用环境扫描电镜ESEM、XRD衍射与MIP孔结构分析技术,对粉煤灰水泥注浆材料的微观结构形成趋势及特征进行了分析。结果表明:粉煤灰-水泥注浆材料体系的早期结构形成主要是水泥水化的结果;随水固比的降低,粉煤灰水泥注浆材料体系中CH的生成量呈增加的趋势;随着水固比的降低,注浆材料中的孔呈现出大孔减少、小孔增加且最可几孔径降低等孔结构细化的趋势。     

我国粉煤灰基灌浆材料的综合利用现状

阐述了国外灌浆技术的应用和发展历史的四个阶段。对我国6种不同类型的粉煤灰基灌浆材料的研究现状作了详细分析比较。最后对粉煤灰基灌浆材料的优点进行了总结,介绍了应用中要注意粉煤灰的细度、分选、激发性等问题,指出合理使用才能实现大掺量应用。     

注浆材料——粉煤灰综合利用的新途径

大幅度提高粉为灰煤灰活性，开展粉煤灰注浆新材料的研究与应用，不仅是解决注浆材料应用中新的突破点，而且将会极大地扩大粉煤灰在其它领域的应用。     

固废基道路地聚物注浆材料的组分优化及机理研究

地聚物注浆材料作为低能耗、低CO₂排放的清洁材料，在道路注浆领域应用前景广阔，在未来有望取代水泥注浆材料。为了探究材料组分及用量对地聚物注浆材料性能的影响，采用三种硅铝源灰料(粉煤灰、矿渣粉和煤矸石粉)与不同碱活化方式制备道路地聚物注浆材料，对其组成材料进行优选；然后，采用单因素试验对道路地聚物注浆材料的配合比范围进行优化；最后，利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能量色散谱(EDS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对道路地聚物注浆材料的物相组成、微观形貌、微区能谱和化学键组成进行分析。结果表明：以粉煤灰和矿渣粉为硅铝源灰料，KOH和水玻璃溶液为复合碱活化剂制备的道路地聚物注浆材料性能最佳；推荐道路地聚物注浆材料的配合比范围为：粉煤灰、矿渣粉质量比4∶6,水玻璃用量10%～15%(质量分数),KOH用量5%～11%(质量分数),水灰比0.50～0.65;粉煤灰和矿渣粉被碱活化后溶解并重聚生成C-(A)-S-H等无定形凝胶产物，最终形成SiO₄和AlO₄正四面体网状结构，且伴随类沸石相、碳酸盐、...     

铁路下伏采空区注浆材料配比试验研究

铁路沿线下伏采空区严重威胁铁路运输安全,可采用注浆充填法进行处置.对于注浆法充填采空区,注浆材料选择至关重要,需根据采空区特征合理确定注浆材料和浆液配比.本文通过不同注浆材料配比试验研究,确定了合理的注浆材料和浆液配比.研究结果表明,冒落采空区选择水泥粉煤灰浆液作为注浆材料,配合比以水固比1∶1.2、固相比2∶8,水玻璃掺量3％最佳;空化区选择水泥、粉煤灰、砂和细石混合浆液作为注浆材料,建议选取水胶比0.5,砂率0.38～0.42方案配置;当采空区形式介于有冒落采空区和空化区之间时,可根据实际情况,在水泥粉煤灰浆液中加少量中粗砂,形成水泥粉煤灰砂浆,其配合比以水胶比0.98、胶砂比0.5、水玻璃掺量3％最佳.     

基于响应曲面法的三元地聚合物注浆材料耐久性能研究

为满足复杂地层条件下隧道同步注浆材料耐久性能要求,以粉煤灰、矿渣、偏高岭土等材料制备三元地聚合物注浆材料,并对其耐久性能进行研究。在探究原料物化性质的基础上,采用响应曲面法中Box-Behnken设计耐久性试验,对试验结果进行显著性分析、方差分析以及三维响应曲面分析,结合XRD、SEM和EDS分析地聚合物结石体的微观形貌和水化产物。结果表明：粉煤灰、偏高岭土和矿渣能形成性能互补效应,三者相互作用对注浆材料的侵蚀系数影响显著,可有效增强其抗硫酸盐离子侵蚀能力;预测确定系数R■为0.932 8,试验相对误差为0.71%,模型精确度高,通过优化获得最佳配合比参数为水泥45.183%(质量分数,下同)、粉煤灰20%、偏高岭土20%、矿渣14.817%;地聚合物注浆材料水化产物主要为方解石、C-A-S-H和N-A-S-H凝胶等物质,这些物质紧密交接,交错生长,形成致密的三维空间网络结构支撑体系,有效增强了材料的耐久性能。研究结果可为三元地聚合物注浆材料耐久性能的后续研究及生产应用提供参考。     

隧道突发水害聚氨酯复合注浆材料的制备及性能评价

隧道突发水害具有量大势猛的特点,注浆技术是解决隧道突发水害的主要技术,而聚氨酯注浆材料处治隧道突发水害则具有先天优势。本文在普通聚氨酯的基础上加入粉煤灰、炉底渣、电石渣等固体废弃物,并辅以水泥、碱激发剂等制备地聚物胶凝材料,通过调控各组分的比例及固废掺量使得体系同时存在聚氨酯和地聚物,形成聚氨酯复合注浆材料。借助表观密度测定仪、微机控制电子万能试验机、扫描电镜综合分析聚氨酯复合注浆材料物理性能和力学特性,以揭示聚氨酯复合注浆材料的固化机理,评价聚氨酯复合注浆材料在隧道突发水害特别是突水突泥病害中应用的可行性。结果表明,聚氨酯复合注浆材料的密度为0.2g/cm³-0.8g/cm³,抗压强度为3.9MPa-15.0MPa,渗透系数均处于10^-7cm/s数量级,聚氨酯发泡后部分粉煤灰、炉底渣、电石渣填充聚氨酯复合注浆材料泡沫孔隙,部分粉煤灰、炉底渣、电石渣相互之间发生化学反应生成地聚物胶凝材料,从而增强聚氨酯复合注浆材料的力学特性。由于粉煤灰、炉底渣、电石渣活性较差,地聚物固化速率较慢,因此会降低聚氨酯复合注浆材料整体的固化速...     

注浆材料在机场场道工程中的应用进展

为明确不同注浆材料在机场场道工程中的应用进展，首先介绍了常用注浆材料，并对不同种类注浆材料进行分类，分析了材料的物化特性、反应机理及力学性能，总结了其在机场场道工程中的应用场景。综合分析现有研究表明，水泥基注浆材料、有机高分子材料在机场工程中常用于地基加固和道面病害处理，有机高分子材料具有凝结时间短、强度高等优点，单液水泥浆材料应用广泛，价格合适，但工作性能欠佳。由于不停航施工的原因，机场场道注浆工程要求浆液具有流动性好、快硬早强、固结体强度高等特点，并且具有一定的经济性。掺加其他材料对单液水泥浆进行改性可有效提高其各项性能，目前已广泛应用于机场场道注浆工程。     

湿陷性黄土地基粉煤灰-水泥复合注浆材料性能试验研究

针对运用注浆法处理湿陷性黄土地基中传统注浆材料渗透性差,成本高等问题,通过进行室内试验,研究了不同配比下的粉煤灰-水泥复合注浆加固材料的各项性能,并对其进行了物质成分及微观结构的分析.结果 表明:各个龄期下的硬化浆体随着粉煤灰掺量及水灰比的增加,其初凝及终凝时间都会延长,早期抗压强度降低,但后期抗压强度仍会缓慢增长;浆体的结石率会随着粉煤灰的增加而增大,但流动度则会减小;浆体的水化产物主要为C-S-H凝胶以及Ca(OH)2.此类注浆材料具有适合的凝结时间及流动度,拥有良好的渗透能力,提高了材料的可注性,其结石率与抗压强度也保证了对湿陷性黄土地基的承载力有提升的作用.     

分形理论在电收尘气流分选粉煤灰粒度分析及其水化性能评价中的应用

针对不同细度的电收尘气流分选粉煤灰，应用分形理论探讨了粉煤灰的粒度分布特征，在激光粒度分析试验的基础上，计算了其各自相应的分形维数。并通过掺粉煤灰水泥基材料的强度试验分析评价了不同细度的电收尘气流分选粉煤灰其分形特征对水泥基材料水化性能的影响。     

粉煤灰基固体材料在废水处理领域的应用

阐述了粉煤灰基固体材料应用于水处理领域的主要类型及其制作方法。及在水处理领域的研究和应用现状,包括作为水处理工艺中的滤料,作为吸附剂处理各类废水,资料显示粉煤灰基固体材料对各种污染物均有良好的去除效果,在废水处理领域显示出强劲的生命力。     

绿色生态混凝土胶凝材料浆体的流变性能

采用25 mm平行板式流变仪对水胶比为0.29的单掺粉煤灰(FA)、单掺矿渣(SG)以及粉煤灰和矿渣复掺的水泥基胶凝材料浆体进行了流变性能测试,基于H-B流变模型,并采用Matlab软件编程对试验数据进行了拟合.试验结果表明:单掺粉煤灰的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切增稠后剪切变稀行为,而单掺矿渣的水泥基胶凝材料浆体呈现先剪切变稀后剪切增稠行为;粉煤灰与矿渣复掺后粉煤灰对水泥基胶凝材料浆体流变性能的影响比矿渣的影响更大.同时得出了粉煤灰、矿渣单掺时以及粉煤灰与矿渣复掺时不同掺量条件下水泥基胶凝材料浆体的表征参数值.研究结果还表明:FA∶ SG为1∶1复掺等量取代水泥30％组成的水泥基胶凝材料浆体,其屈服应力值较小,而粘度相对较大,为绿色生态混凝土目标孔隙率的实现奠定了理论基础.     

磨细粉煤灰对磷酸盐水泥基材料性能的影响

研究了磨细粉煤灰对磷酸盐水泥基材料的颜色、凝结时间、流动性及强度的影响。试验表明,掺入适量磨细粉煤灰可以调整磷酸盐水泥基材料的颜色及延长磷酸盐水泥的凝结时间;磨细粉煤灰可显著改善磷酸盐水泥基材料的流动性,在保持流动性不变的情况下,可以降低水胶比,提高磷酸盐水泥基材料的强度。     

粉煤灰基沸石用于飞行器尾焰红外抑制的分析与展望

颗粒介质的抗红外辐射方式是飞行器尾焰隐身的重要手段之一。为促进颗粒系材料抑制红外辐射的研究和发展,对尾焰隐身进行了系统分析。红外辐射抑制的内涵在于改变红外波段和削弱红外辐射的强度。通过综述粉煤灰基沸石的研究进展、颗粒材料气溶胶抑制红外辐射和喷射方式的研究进展,结合飞行器尾焰辐射组分分析,总结了目前存在的问题和日后的发展方向。粉煤灰作为火力发电厂产生的固体废弃物之一,具有产量高、成本低的特点。提出将粉煤灰在一定条件下合成沸石分子筛,并进一步制备粉煤灰基沸石负载改性二氧化钛材料,将其作为颗粒系应用材料,用于尾焰红外辐射的抑制,可以实现变废为宝,在降低制备成本的前提下保护了环境与人类健康,促进社会的可持续发展。对目前沸石各成分抑制红外辐射效果的研究进行了综述,利用其对高红外辐射气体的强吸附性以及改性二氧化钛的光催化性能进行可行性分析,设计了颗粒吸附和遮蔽喷射结构,充分展示了粉煤灰基沸石的优势,并对该材料在飞行器尾焰隐身方面的应用前景提出展望。