cw510环氧灌浆材料浸润渗透能力研究

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1、分类号密级UDC编号硕士学位论文CW510环氧灌浆材料浸润渗透能力研究学位申请人姓名:邓弘扬申请学位学科专业:水工结构工程指导教师姓名:汪在芹教授级高工魏涛教授级高工二〇一五年五月硕士学位论文论文题目：CW510环氧灌浆材料浸润渗透能力研究论文作者：邓弘扬指导教师：汪在芹教授级高工魏涛教授级高工学科专业：水工结构工程研究方向：水工建筑材料长江科学院2015年5月ResearchonwettingandinfiltrationabilityofCW510epoxygroutingmaterialAThesisSubmittedi

2、nPartialFulfillmentoftheRequirementFortheMasterDegreeofEngineeringByDengHongYangChangjiangRiverScientificResearchInstituteSupervisor:WangZaiQin，WeiTaoAcademicTitle:bothProfessorateSeniorEngineerMay,2015学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。

3、除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：2015年6月7日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解长江科学院(以下简称长科院)有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于长科院。长科院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；长科院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保

4、存、汇编学位论文。作者签名：导师签名：日期：2015年6月7日日期：2015年6月7日本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”,同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论文全文数据库”中全文发布,并可按“章程”中的规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：□半年；□一年；□二年发布。作者签名：导师签名：日期：2015年6月7日日期：2015年6月7日摘要化学灌浆至今已有一百多年的历史，灌浆材料和技术都日新月异。目前，国内外应用最为广泛的渗透理论以及从低渗性油藏开采引入化学灌浆界的吸渗理论均对实际工程有一定的

5、指导意义，但由于没有考虑环氧浆液的浸润渗透过程而存在应用局限性。本文选取已经成功处理过低渗性地质体的CW510环氧灌浆材料为研究对象，全面研究了浆液的流变性能、固化性能以及润湿性能，建立了试验室化学灌浆模型，主要成果有：（1）通过CW510环氧浆液的黏度时变性试验研究，给出了浆液的黏度-时间表达式，结果表明浆液的黏度随时间变化规律符合的指数函数关系。（2）将浆液的黏度-时间的指数关系应用于渗透理论中，得到了考虑浆液黏度时变性的注浆量和扩散半径表达式优化形式；推导分析所得的优化公式，指出浆液在被灌介质中的渗透过程呈减速运动；当与

6、浆液本身性质无关的环境系数保持不变时，最大注浆量和最大扩散半径只与浆液的黏度时变函数中参数有关。对比发现黏度增长更慢的CW510环氧浆液比快浆拥有更好的注浆扩散能力。（3）通过CW510环氧浆液的等温黏度时变性试验研究，结果表明浆液黏度的变化是温度、时间共同的函数；采用双阿累尼乌斯方程建立等温化学流变模型，结果表明温度和聚合度都影响黏度的变化。（4）通过CW510环氧浆液的非等温DSC扫描试验研究，发现浆液固化反应为复杂反应，推出浆液的n级固化动力学模型方程。对浆液进行了傅里叶红外光谱对比分析，表明固化反应使得环氧基团被大量消

7、耗。（5）通过测量CW510环氧浆液的表面张力、接触角随时间延长的变化，结果发现改性前后浆液的表面张力随时间变化均在起初有明显上升，后趋近一个定值达到稳定；浆液的接触角随时间变化均在起初下降较快，后下降变缓趋近一个定值直至液滴胶凝固化；浆液的改性没有改变表面张力和接触角随时间的变化。（6）通过测量改性前后CW510环氧浆液的多滴液滴接触角随时间的变化，结果发现多滴液滴接触角随时间呈现出两段式的增长；加入表面活性剂降低了环氧浆液的接触角。（7）依据浆液表面张力时变性结果、多滴液滴接触角时变性结果推导了CW510I环氧浆液的亲和力

8、随时间延长的变化情况，结果表明浆液的亲和力随时间呈现下降的趋势，初始下降较慢，后下降变快；加入表面活性剂可以提高浆液的亲和力。结合浆液黏度-时间函数和亲和力-时间数据拟合出亲和力-黏度函数。（8）比较改性前后浆水混合液分离后各成分的亲和力大小，结合吸渗理论得出更符合实际灌浆工