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粉煤灰膏体充填材料水化动力过程与水化机制

岩石力学与工程学报 2018年第A2期37卷 4384-4394页

作者：尹博康天合康健婷陈月娟毋林林太原理工大学采矿工艺研究所山西太原030024 内蒙古工业大学矿业学院内蒙古呼和浩特010051 河北工程大学

明确粉煤灰膏体充填材料的水化动力学特性及胶结过程演变机制,有助于剖析充填材料早期强度低、变形量大及泌水严重等缺陷存在的原因,进而为科学调控充填材料结构形成过程和合理制定充填工艺参数提供指导。本文采用TAMAir等温微量热仪测... 详细信息

明确粉煤灰膏体充填材料的水化动力学特性及胶结过程演变机制,有助于剖析充填材料早期强度低、变形量大及泌水严重等缺陷存在的原因,进而为科学调控充填材料结构形成过程和合理制定充填工艺参数提供指导。本文采用TAMAir等温微量热仪测定充填材料的水化放热速率和放热量,基于Krstulovic-Dabic水化动力学模型,计算充填材料的水化动力学参数,对水化动力过程各阶段的变化特征进行分析。利用水泥水化建模软件模拟了充填材料在不同水化程度下的水化过程,并对水化机制作进一步解释。结果表明:充填材料水化动力过程可通过结晶成核与晶体成长(NG)、相边界反应(I)和扩散(D)进行描述。水化初期NG过程控制水化反应的进程,随着水化程度的提高逐渐转变为由I过程和D过程控制。与纯水泥水化动力过程变化特征相比,充填材料水化动力过程的转变则需要更高的水化反应程度。水化过程模拟结果为描述和探讨粉煤灰充填材料的水化特征与微结构演变提供了有益参考。通过对粉煤灰膏体充填材料水化机制的研究,揭示了充填材料结构及其形成过程的一般规律。

关键词：采矿工程粉煤灰膏体充填材料水化放热速率水化动力学水化机制

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碱矿渣水泥的水化机制、性能和应用

混凝土与水泥制品 1990年第6期 8-11页

作者：顾健华金左培廖欣上海建材学院

一、引言碱矿渣水泥是一种新颖的胶凝材料,国内已进行了较多的研究、但对这种胶凝材料的水化机制的研究都不够深入,所研究的体系也较单一。本文在以往研究的基础上,对碱矿渣水泥的水化机制、性能与应用等作些探讨。二、碱矿渣水泥的水... 详细信息

一、引言碱矿渣水泥是一种新颖的胶凝材料,国内已进行了较多的研究、但对这种胶凝材料的水化机制的研究都不够深入,所研究的体系也较单一。本文在以往研究的基础上,对碱矿渣水泥的水化机制、性能与应用等作些探讨。二、碱矿渣水泥的水化硬化机制 1.水玻璃矿渣水泥该体系中的碱组分为液态水玻璃。

关键词：碱矿渣水泥水化机制应用性能

粘度时变浆液的水化机制及其在治理基坑涌水中的应用

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探矿工程（岩土钻掘工程） 2016年第11期43卷 70-74页

作者：张佳兴裴向军靖向党成都理工大学地质灾害防治与环境保护国家重点实验室四川成都610059 长春工程学院吉林长春130021

为了研究含助剂1号(纤维素类溶剂)、2号(合成硅钙早强剂)和3号(酰胺类稳定剂)的SJP型粘时变浆液的水化机制及其性能,通过引用温度、温变速率,进行SJP浆液与纯水泥浆的水化热对比试验,构建了SJP型粘时变型浆液的水化、硬化模型,揭示了2、... 详细信息

为了研究含助剂1号(纤维素类溶剂)、2号(合成硅钙早强剂)和3号(酰胺类稳定剂)的SJP型粘时变浆液的水化机制及其性能,通过引用温度、温变速率,进行SJP浆液与纯水泥浆的水化热对比试验,构建了SJP型粘时变型浆液的水化、硬化模型,揭示了2、3号助剂协调水泥二次水化的机理及助剂掺入依据。同时实验证明,SJP型粘时变浆液具有很好粘时变性,初配流动性好、可灌性强、初凝与终凝时间可控等良好特性,对于孔隙、裂隙发育地层及动水条件下注浆效果优于传统水泥浆,并在治理基坑涌水中得到了成功应用。

关键词： SJP型粘时变浆液水化机制流变性基坑涌水

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贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制的研究进展

贝利特-硫铝酸钡钙水泥水化机制的研究进展

两亲高温缓凝剂制备及自组装与温度智能响应特性

第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议

作者：武红霞芦令超济南大学材料科学与工程学院

贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型胶凝材料。与贝利特水泥相比,该水泥的水化速度快,凝结时间短,需水量少,耐腐蚀性好。本文主要阐述了硫铝酸钡钙矿物、贝利特水泥和贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化机制。结果表明:适当增加石膏掺量可使贝利... 详细信息

贝利特-硫铝酸钡钙水泥是一种新型胶凝材料。与贝利特水泥相比,该水泥的水化速度快,凝结时间短,需水量少,耐腐蚀性好。本文主要阐述了硫铝酸钡钙矿物、贝利特水泥和贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化机制。结果表明:适当增加石膏掺量可使贝利特-硫铝酸钡钙水泥的水化速度加快,增加钙矾石(AFt)在水化早期的形成

关键词：水化机制贝利特-硫铝酸钡钙水泥胶凝材料石膏钙矾石水化产物

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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石油学报 2023年第9期44卷 1532-1544页

作者：薛毓铖王成文陈泽华孙金声唐伟旭武治强刘伯诺黄康中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 非常规油气开发教育部重点实验室山东青岛266580 中国石油大庆石化公司黑龙江大庆163714 中海油研究总院有限责任公司北京100028

深井长封固段固井对水泥浆体系性能要求严苛,既要保证高温下安全泵送,又要保证顶部水泥石早期强度较快发展缩短建井周期,现有缓凝剂常表现为温度越高缓凝作用越弱、温度越低缓凝作用越强,甚至出现长时间不凝固的不利现象。为此,合成出... 详细信息

深井长封固段固井对水泥浆体系性能要求严苛,既要保证高温下安全泵送,又要保证顶部水泥石早期强度较快发展缩短建井周期,现有缓凝剂常表现为温度越高缓凝作用越弱、温度越低缓凝作用越强,甚至出现长时间不凝固的不利现象。为此,合成出一种具有温度响应自组装特性的两亲聚合物高温智能缓凝剂TRAP。通过低温下疏水基团分子自组装为有序排列构象将缓凝基团包裹,阻止缓凝基团吸附在水泥颗粒表面,降低低温缓凝的副作用,高温下分子构象从有序转变为无序,显露更多缓凝基团吸附于水泥颗粒表面,展现出充分的高温缓凝效果,实现了缓凝作用随温度变化而自行智能调控作用,为解决深井大温差固井难题提供了一种新方法。研究结果表明:两亲聚合物缓凝剂TRAP耐温性能优异,在30~200℃能延长水化诱导期,有效增大水泥浆稠化时间,在130~190℃范围内,缓凝性能随温度升高显著增强,最高与最低温度稠化时间仅差69 min,表现出随温度升高缓凝作用智能增强的调控特性;模拟井底180℃高温循环固井条件,顶部上返水泥浆早期强度发展快,水泥石在90℃、24 h的抗压强度达16.3 MPa,将固井候凝时间大幅度缩短至24 h。缓凝剂TRAP独特的温度智能响应特性,不同且显著优于现有大温差缓凝剂的调控规律与效果,为解决深井长封固段固井的高温稠化时间与顶部低温早期强度调控难题提供了一种新方法。

关键词：深井大温差高温缓凝剂两亲聚合物固井水泥浆稠化时间水化机制

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赤泥复合充填材料浸出行为及固化机制

复合材料学报 2023年第12期40卷 6729-6739页

作者：刘树龙王贻明吴爱祥张敏哲王志凯吴立波北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 贵州川恒化工股份有限公司福泉550500

针对赤泥高碱性、化学成分复杂、资源化利用率低的问题,以赤泥协同粉煤灰等多固废制备矿山充填材料,对比研究赤泥复合材料配比对充填体抗压强度的发展规律,采用XRD、SEM等微观分析手段揭示充填材料水化机制,通过淋溶试验、毒性浸出试验... 详细信息

针对赤泥高碱性、化学成分复杂、资源化利用率低的问题,以赤泥协同粉煤灰等多固废制备矿山充填材料,对比研究赤泥复合材料配比对充填体抗压强度的发展规律,采用XRD、SEM等微观分析手段揭示充填材料水化机制,通过淋溶试验、毒性浸出试验探明充填体固碱机制、浸出行为及毒害离子固化机制。结果表明:赤泥复合材料质量比为赤泥∶粉煤灰∶水泥=3:7:0.4时,充填体3、7、28天抗压强度分别为0.76、1.35、1.87 MPa,材料成本为78.08元/吨,满足矿山充填开采要求。在赤泥-粉煤灰-水泥的协同互锁作用下,充填体生成了以水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、钙矾石、钠系菱沸石为主的水化产物,且赤泥∶粉煤灰质量比越小,粉煤灰比表面积越大,充填体结构越致密,固碱效果越好。钙矾石和C-S-H凝胶通过物理固封和化学结合的形式,使赤泥复合材料毒性离子浸出浓度满足固废要求。

关键词：赤泥粉煤灰充填材料水化机制浸出行为

氯化钙激发粉煤灰基充填材料水化的机理及动力学特征

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环境工程 2023年第6期41卷 62-70页

作者：罗鹏翔邓念东解耿邢聪聪李宇新西安科技大学地质与环境学院西安710054 西安科技大学能源学院西安710054

胶结充填材料的早期水化动力学特征是合理设计配比的重要前提。采用等温量热法测量了不同CaCl_(2)浓度激发粉煤灰膏体充填材料(FPFM)的早期水化放热情况,基于Krstulovic-Dabic水化动力学模型对不同FPFM早期水化放热进行拟合,计算其水化... 详细信息

胶结充填材料的早期水化动力学特征是合理设计配比的重要前提。采用等温量热法测量了不同CaCl_(2)浓度激发粉煤灰膏体充填材料(FPFM)的早期水化放热情况,基于Krstulovic-Dabic水化动力学模型对不同FPFM早期水化放热进行拟合,计算其水化动力学参数,对水化动力过程各阶段的变化特征进行分析,并对CaCl_(2)的激发机理做出解释。结果表明:随着CaCl_(2)浓度增加,FPFM水化热量从1.1 mW/g增大至2.9 mW/g,总累计放热量从16.4 J/g增大至29.6 J/g,诱导阶段和加速阶段持续时间缩短,使其水化反应速率加快,水化反应程度加深。CaCl_(2)激发FPFM的水化机理均为成核和晶体生长(NG)→扩散(I)→相边界作用(D),随着CaCl_(2)浓度增加,FPFM动力学参数均增大,I阶段持续时间延长,促进了粉煤灰的火山灰反应,产生了更多的水化产物。因此,通过对CaCl_(2)激发FPFM早期水化动力学特征的研究,揭示了其结构演化的规律,对FPFM的现场应用提供理论参考。

关键词：膏体充填材料氯化钙激发热演化水化动力学水化机制

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镁钙质耐火材料抗水化研究进展

耐火材料 2022年第4期56卷 277-282页

作者：黄忍李可琢解厚波高瑞鸿黄仲张海军张少伟武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

镁钙质耐火材料具有净化钢液、耐火度高、抗热震性好以及在碱性渣中的抗腐蚀性能高等优点,被广泛用于钢铁冶炼行业。然而镁钙质耐火材料在制造、储存和使用过程中会发生MgO和CaO的水化,严重制约了镁钙质耐火材料的应用与发展。综述了镁... 详细信息

镁钙质耐火材料具有净化钢液、耐火度高、抗热震性好以及在碱性渣中的抗腐蚀性能高等优点,被广泛用于钢铁冶炼行业。然而镁钙质耐火材料在制造、储存和使用过程中会发生MgO和CaO的水化,严重制约了镁钙质耐火材料的应用与发展。综述了镁钙质耐火材料的特点及其水化机制,从烧结致密法、表面处理法及密封包装法三个方面总结了目前镁钙质耐火材料抗水化的研究现状及存在的问题,同时也展望了镁钙质耐火材料抗水化技术的发展方向与研究重点。

关键词：镁钙质耐火材料水化反应水化机制抗水化性能

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煤矸石粉对矸石基绿色胶结充填体性能的影响

矿业研究与开发 2022年第3期42卷 60-65页

作者：邱继生程坤张如意肖智杰关虓李蕾蕾唐瑞西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

针对煤矸石排放及粉煤灰应用带来的一系列环境问题,以及以粉煤灰为掺合料的矿山矸石胶结充填成本相对较高的工程问题,通过试验分析研究了煤矸石粉掺量对矸石基绿色胶结充填体工作性能、力学性能和耐水性能的影响规律,并通过SEM和XRD试... 详细信息

针对煤矸石排放及粉煤灰应用带来的一系列环境问题,以及以粉煤灰为掺合料的矿山矸石胶结充填成本相对较高的工程问题,通过试验分析研究了煤矸石粉掺量对矸石基绿色胶结充填体工作性能、力学性能和耐水性能的影响规律,并通过SEM和XRD试验分析煤矸石粉对充填体性能的影响机理。结果表明:掺加简单机械活化煤矸石粉的矸石充填材料,能够满足矿山对于泵送输送的要求并具有一定的抗压强度,适合对强度要求相对较低的采空区使用;微观形态效应与微集料效应减弱了煤矸石骨料的“微泵吸水”和表面颗粒摩擦力,工作性能得到改善;微火山灰效应和微集料填充作用使充填体内部形成大量的C—S—H和C—A—S—H结晶体,其内部骨架得到密实,微观孔结构得到改善,有害孔数量减少,充填体的强度和耐水性得到提升。

关键词：煤矸石粉粉煤灰绿色胶结充填体影响机理水化机制