梯度功能注漿料的制備研究.pdf

1、注漿料，作為注漿技術(shù)的基礎(chǔ)，其性能對(duì)注漿效果具有重要意義。就目前常用的水泥基類注漿料和化學(xué)類注漿料，由于其自身存在注漿孔徑大、凝結(jié)時(shí)間難以調(diào)控或價(jià)格昂貴、耐久性差等缺點(diǎn)，加之注漿環(huán)境、注漿對(duì)象等的復(fù)雜變化，造成了注漿效果的不理想，甚至失敗，嚴(yán)重阻礙和限制了注漿技術(shù)的應(yīng)用推廣。為此，本文在建立梯度功能注漿料理論體系的基礎(chǔ)之上，采用雙層成型法制備研究水泥基梯度功能注漿料，同時(shí)對(duì)梯度功能注漿料內(nèi)、外各功能層漿體及梯度功能注漿料相關(guān)性能進(jìn)行了較

2、為系統(tǒng)的研究，初步掌握了其制備方法及性能調(diào)控機(jī)理。論文主要成果有：
　　（1）調(diào)整硅灰/SAC摻量比例，在一定范圍內(nèi)對(duì)外層注漿料初始流動(dòng)度、30min流動(dòng)度及凝結(jié)時(shí)間影響不大，但會(huì)降低其結(jié)石率和固結(jié)體的抗折強(qiáng)度，同時(shí)PAM和粉煤灰具有一定的緩凝作用，PAM會(huì)降低外層漿液的流動(dòng)性能，尤其是30min流動(dòng)度，而粉煤灰對(duì)內(nèi)層漿液的流動(dòng)性能較小影響，但卻會(huì)顯著影響內(nèi)層漿液的粘度和觸變性能；
　?。?）外層注漿料具有較好的流動(dòng)性能、抗

3、分散性和較高的早期強(qiáng)度，且配合比中硅灰、SAC和PAM的適宜摻量分別為5.00％，20.0％和0.10％；內(nèi)層注漿料具有較好的高強(qiáng)、微膨脹性能，F(xiàn)A最佳摻量為15.0％，此時(shí)內(nèi)層漿液固結(jié)體28d豎向膨脹率可達(dá)0.0376％；
　　（3）梯度功能注漿料的最佳配比為W3（外層）和N3（內(nèi)層），其3d的抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到10.0MPa左右，28d抗壓強(qiáng)度則可以達(dá)到35.9MPa，同時(shí)由于PAM的水解和交聯(lián)作用使梯度功能注漿料固結(jié)體表面生成

4、了白色膠體，為漿液在靜、動(dòng)水中具有良好抗分散性提供了保證；
　?。?）建立了梯度功能注漿料廣義賓漢流體本構(gòu)方程，并以此為基礎(chǔ)，分析研究梯度漿液在靜水條件下的擴(kuò)散模型和運(yùn)動(dòng)軌跡為：此處公式省略
　　并通過內(nèi)、外層漿液粘度時(shí)變方程的建立，構(gòu)建了梯度功能注漿料的本構(gòu)方程：此處公式省略
　?。?）建立了漿液在有限邊界上的動(dòng)水?dāng)U散模型，并獲得了動(dòng)水條件下梯度漿液注漿壓力分布、漿液擴(kuò)散半徑、擴(kuò)散時(shí)間等與注漿地下水參數(shù)之間的關(guān)系：此