硫铝酸盐“S”型瞬凝水泥的研究与机理探讨

简介了低温烧结的硫铝酸盐“Ｓ”型瞬凝水泥的基本情况;详细阐述了该水泥的水化机理、早强机理、速凝机理等。     

水泥基速凝浆液裂隙扩散机制与压力特性试验研究

水泥基速凝浆液广泛应用于富水裂隙围岩注浆工程。为研究水泥基速凝浆液在裂隙注浆中的扩散机制与压力特性,选取水泥-水玻璃浆液及高聚物改性水泥浆液,采用不同水灰比及混合体积,开展了静水条件下单一平板裂隙的注浆扩散模型试验,通过监测浆液的注浆扩散形态和注浆过程中不同测点的压力变化,研究了水泥基速凝浆液的静水扩散规律和注浆扩散压力分布规律。试验结果表明,水泥-水玻璃浆液和高聚物改性水泥浆液具有相似的扩散形态和压力分布变化,两者的显著差别在于高聚物改性水泥浆液扩散所需的注浆压力明显小于水泥-水玻璃浆液,且凝结固化时间相对较长,有利于延长注浆扩散距离。研究结果应用于张马屯铁矿注浆堵水工程,解决了裂隙岩体渗漏水问题,实现了围岩稳定性控制。研究成果具有一定的理论和实践意义,对类似工程具有参考价值。     

RW水泥速凝早强剂在钻探护壁堵漏施工中的应用与研究

针对复杂地层钻进水泥护壁待凝时间长、效果差的问题,通过大量室内试验,进行复合速凝早强剂的配制,作为水泥护壁堵漏外加剂,投入多个矿区不同矿种钻探施工中使用,实现候凝时间短、凝结时间可控、效果好,经济效益和社会效益明显。     

滕口水库岩溶坝基灌浆堵漏工程实践

根据汝州市滕口水库坝基渗漏特性的不同有针对性地实施堵漏施工,坝体坝基结合部采取多孔联合灌注、速凝封闭待凝方法;坝基断层裂隙带采取聚丙烯酰胺-惰性材料与水泥-聚丙烯酰胺复合浆液灌注方法;坝前渗漏点与深部绕坝渗漏带采取速凝砂浆灌注、间歇待凝方法,堵漏工程的实施有效解决了该水库存在的岩溶渗漏问题。     

平头式速凝水泥锚杆支护技术

介绍了空心纱网卷式速凝水泥锚固剂及平头式金属锚杆杆体和结构，操作技术，应用等内容，提供了推广锚喷支护技术的可靠经验。     

硫铝酸盐水泥速凝浆液在锚索钻孔固壁中的试验与应用

为解决福堂水电站厂区高边坡锚索钻孔施工中成孔困难的问题,经过室内试验研究,采用以硫铝酸盐水泥为主剂,掺加专用早强剂和专用缓凝剂配制而成的速凝浆液,大大缩短固壁灌浆后扫孔待凝时间,提高锚索造孔施工工效。详细介绍了试验过程、试验结果、工程应用情况及效果。     

水泥护壁堵漏概况分析

水泥在钻探工程中的应用历史起码有五十多年了。各种钻井方法均有采用水泥进行固井(油井和水井)、堵漏、护壁、封孔、止水,甚至纠斜和处理井内事故等等。实践证明,泥浆和水泥是当前复杂地层钻进中护壁堵漏的最基本材料。特别是这几年来,我国岩心钻探工作中,使用水泥护壁堵漏得到很大发展,灌注成功率越来越高。在小口径金刚石钻孔中也正在逐步推广应用。我国水泥工业生产了许多新的水泥品种(如快硬早强水泥、矾土水泥等等)和新的水泥速凝早强剂(如红星一号、711型等),为岩心钻探注水泥护壁堵漏工作,提供了有     

氰凝—水泥浆性能及应用

一、氰凝—水泥浆液的组成与配制氰凝—水泥浆液是由氰凝浆液加上一定量的水泥组成的浆液。它具有水泥浆高强度的优点，又有氰凝浆液的一系列优点，因而可以用于裂缝大的混凝补强及地下水流速较快地段的堵漏。1．浆液的组成氰凝浆液是由氰凝预聚体和其他添加剂所组成。添加剂有：增塑剂、溶剂、催化剂、表面活性剂等。氰凝水泥浆是在上述的氰凝浆液中加入一定量的水泥作为充填剂而配制成。我们配制的氰凝—水泥浆有下列几种，列于表1中。     

推广使用聚丙烯酰胺(PAM)增强钻进护孔效能

1980年我队承担四个勘探区的钻探施工任务,其中多数钻孔孔壁不稳,坍塌、掉块、严重超径、地下水活动强烈等,给钻探施工造成了严重障碍。为了保证钻探施工的顺利进行,以往主要选用套管、泥浆、速凝早强水泥三类办法综合进行护孔堵漏,但占用时间多,成本高、可靠性差、操作繁杂,因此护孔堵漏仍是钻探技术的一大难关。例如中甸雪鸡坪勘区,钻孔弯     

矿渣胶凝材料固化软土的力学性状及机制

利用矿渣胶凝材料固化软土,既可利用工业废渣,又能减少水泥的用量。以矿渣胶凝材料固化黏土、砂土二种软土。发现矿渣胶凝材料加固软土的效果远好于水泥、石灰,其9 %掺量的固化土28 d的无侧限强度达到2.0 MPa以上,普遍高于15 %掺量的水泥固化土,且其28 d固化土的软化系数普遍高于90 %以上,固化黏土后CBR值远高于同掺量的石灰固化土。X衍射结构分析表明,矿渣胶凝材料水化时产生的高强难溶的矿物晶体是其固化软土效果好的主要原因。因此,矿渣胶凝材料是一种性能优异的软土加固材料。     

高水速凝材料-软土微观结构的SEM研究

高水速凝材料是一种新型的固体混合材料,它与普通硅酸盐水泥相比有许多独特的特点：(1) 水用量大;(2) 速凝早强;(3) 可泵时间长;(4) 良好的塑性特性;(5) 极限荷载后强度具再发展性能。虽然,高水速凝材料在煤炭和冶金系统得到了较广泛的应用,取得了较好的技术经济效益,然而,在其它领域还未曾应用过。为了探索高水速凝材料在软土地基方面的应用前景,笔者采用扫描电镜研究了高水速凝材料-软土凝固体的微观结构。研究结果表明,纯土的土颗粒之间只有原生矿物的几何堆积,而没有牢固的连接。但由于高水速凝材料的加入,彻底改变了土体结构。在高水速凝材料-软土凝固体中,主体结构为钙矾石结晶体形成的“空间网状结构”;辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。因此,高水速凝材料在地基处理方面具有较好的应用前景。     

考虑浆液黏度时空变化的速凝浆液渗透注浆扩散机制研究

速凝类浆液的黏度时变性及双液注浆方式导致浆液黏度空间分布不均匀,在渗透注浆理论模型中应当考虑浆液黏度空间分布不均匀性的影响。基于黏度时变性宾汉流体本构模型,引入了描述渗流过程的均匀毛管组模型,建立了恒定注浆速率条件下考虑浆液黏度时空变化的一维渗透注浆扩散模型。设计了一维可视化渗透注浆扩散模拟试验系统,获得了不同介质渗透率及不同注浆速率条件下水泥-水玻璃浆液(C-S)注浆压力随时间变化规律。研究结果表明:考虑浆液黏度空间分布不均匀性时,孔口注浆终压计算值为试验值的1.2~1.4倍,浆液扩散距离计算值为试验测量值的0.9~1.1倍,计算值与试验值的误差在可接受范围内,所创建的理论模型可较好地描述速凝浆液一维渗透注浆扩散过程。不考虑浆液黏度空间分布不均匀性时,孔口注浆终压计算值为试验值的3.5~4.1倍,浆液扩散距离计算值为试验测量值的0.5~0.7倍,显著高估了注浆压力、低估了浆液扩散范围。因此,在注浆设计中应充分考虑速凝浆液黏度空间分布不均匀性。     

石膏、氯化钙速凝水泥堵漏浆液的初步应用

在我队金刚石钻进复杂地层护壁堵漏工作中，钻孔漏失已成为主要矛盾。加强堵漏技术的研究，是搞好我队复杂地层综合治理的一个重要方面。我队施工的地层，大多为花岗岩地层。在成矿有利地段，节理、裂隙十分发育，并因而产生程度不等的漏失。针对这种裂隙性的渗漏地层，我们通过大量室内试验工作，配制出了由普通硅酸盐水泥、减水剂、氯化钙、石膏粉等组成的速凝堵漏浆液。这种浆液具有良好的触变性，早期流动度大，有一定的可泵期。浆液静止后，流动度很快变小，凝结成冻胶状，并逐渐固化，产生强度。     

新型超强超轻量水泥

矿山地质岩心钻探、石油天然气和地热钻井过程中，经常采用水泥固井和护壁堵漏。除了根据灌注目的、井下情况、井深、井温和控凝时间等选用不同牌号水泥外（如冷井水泥、热井水泥、低比重水泥、高比重水泥、膨胀水泥、深井水泥、     

锦屏一级水电站深部裂缝控制性灌浆技术研究

针对锦屏一级水电站深部裂缝加固技术难题,在对深部裂缝工程地质特征及其灌浆加固技术特点分析基础上,对水泥-水玻璃控制性灌浆技术进行了研究。首先对水泥-水玻璃灌浆作用机理进行分析,然后主要从胶凝时间和强度两方面对水泥-水玻璃浆液进行试验研究,分析了水玻璃和缓凝剂加量对浆液胶凝时间和强度的影响规律,并按初凝时间为5min的情况进行了水泥-水玻璃浆液配比设计。最后,提出采用水泥-水玻璃双液孔口混合式灌浆方法,采用自上而下、孔口封闭、纯压式灌浆方式对深部裂缝进行固结灌浆加固处理。由此初步建立了锦屏一级深部裂缝灌浆加固处理技术研究方案。     

高角度高水压疏放水钻孔止水阀门脱落处理

玉泉煤业15101高抽斜巷疏放水钻孔止水阀门保护措施不到位,掘进放炮崩掉止水阀门,造成放水量无法控制,水流严重冲刷巷道,矿井安全受到威胁。由于钻孔向上仰角为70°、且水压大,采取多种封堵钻孔的方法均未成功,最后在原钻孔孔口外露套管部分外加装一个套管短接,用速凝水泥加麻丝止水,短接两侧各焊接一块钢板,采用锚杆把短接套管固结在巷道顶板上,一次处理成功,最后在短接上安装阀门,做到控制性放水,确保了矿井安全,具推广应用价值。     

HD—56型灌注器的研制及应用

以聚合物为基础的化学灌浆材料在国内外均得到了广泛应用。我国在应用脲醛树脂、氰凝、不饱和聚脂处理钻孔漏失，稳定孔壁等方面也积累了一定的实践经验。但是在推广应用速凝化学浆液进行护壁堵漏工作中，一个突出的问题就是目前还缺乏性能良好的灌注工具。     

水泥灌浆锚杆浆液材料改性的试验研究

通过室内水泥浆液正交试验,优选出水泥灌浆锚杆的水泥外加剂类型及加量比例,以提高锚杆固结水泥结石体的早期强度,在确保水泥浆液的可灌性条件下,可使水泥 (2~3d)凝期的强度提高 50%~100%,即将锚杆张拉与锁定的时间缩短到 2~3d左右,确保边坡支护体系的安全性。      

粉煤灰—CaO胶凝尾矿免烧建筑材料的显微形貌特征及反应机理研究

本文利用粉煤灰－CaO无熟料粉煤灰水泥作为生产尾矿免烧建筑制品的胶凝材料，采用常压湿热养护技术，实验研究了粉煤灰－CaO胶凝体系和粉煤灰－CaO－尾矿蒸养体系，运用SEM研究手段，对不同工艺条件下粉煤灰水泥及尾矿建筑材料的显微形貌特征进行了研究，并对蒸养过程中的反应机理进行了探讨。     

水泥-水玻璃双液浆在工作面顶板突水溃砂治理中的应用

煤矿顶板突水溃砂威胁矿井安全。基于煤层顶板突水溃砂区"人工假顶"再造的思路,提出了水泥-水玻璃混合液速凝封堵突水溃砂通道的技术。以鄂尔多斯盆地西缘某侏罗系煤矿上组煤开采发生的一次顶板突水溃砂事件为研究对象,提出了通过双浆并列管进行水泥和水玻璃孔口注浆、孔底混合的地面治理方案;利用三维地质模型构建技术,呈现了类"马鞍型"溃砂区空间形状特征,以及溃砂区中部向四周边缘变薄、且局部"孤峰"凸起的浆液-溃砂混合体空间形状特征;充水含水层水头动态特征、地下水流场变化特征以及瞬变电磁电阻率特征指标,综合指示突水溃砂通道实现了完全封堵。形成的堵水及评价技术在类似工程应用中具有一定的借鉴意义。