冻结孔环形空间材料制备及其冻融条件下微观研究
孙明睿1
程桦2
李自清1
薛维培1
亓燕秋1
王晓云1
郭龙辉1
张志伟1
1.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;中煤特殊凿井有限责任公司,安徽 合肥 230001
摘要：为解决西部地区冻结法凿井工程冻结管外部环形通道涌水等问题,通过正交试验研究了水灰比、柠檬酸、焦磷酸钠、硼酸4种因素对缓凝水泥浆的影响,以及冻融损伤后结石体的内部孔隙变化情况.结果表明:①缓凝剂D是流动度的显著影响因素,缓凝剂C对初凝时间影响最显著,而水灰比对结石率、强度和渗透率均起主导作用;②通过功效系数法确定最优配比为水灰比为1.1、缓凝剂B为0.18％、缓凝剂C为0.35％、缓凝剂D为0.25％时,缓凝水泥浆综合性能最优.③微观结构分析显示,结石体以微米级小孔隙为主,其中小尺寸孔隙的面积最大,远远大于中尺寸孔隙和大尺寸孔隙面积之和;在经过冻融过程后,内部孔隙数量增大,因此测得结石体的孔隙率呈上升趋势;对比冻融前后孔径分布图,可以发现胶凝孔、毛细孔、非毛细孔分布比例均上升,且毛细孔所占比例最大,胶凝孔其次,非毛细孔最小.研究结果可为西部冻结法凿井缓凝泥浆的配制提供了有益参考.
关键词：缓凝水泥浆缓凝时间孔隙结构极差分析冻结孔
分类号：TD265.3(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(51874005)
论文发表日期：2025-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 84-92 )
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