浅论超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析

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1、分类号：TU458.2密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析张彦奇申请学位级别：硕士学位专业名称：岩土工程指导教师姓名：乔卫国职称：教授山东科技大学二零一零年六月论文题目：超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析作者姓名：张彦奇入学时间：2007年9月专业名称：岩土工程研究方向：城市与矿山地下工程指导教师：乔卫国职称：教授论文提交日期：2010年5月论文答辩日期：2010年6月授予学位日期：MICRO-EXPERIMENTALSTUDIESANDTHEORETICALANALYSISON

2、PERMEABILITYOFMICRO-FINECEMENTADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyZhangYanqiSupervisor:ProfessorQiaoWeiguoCollegeofInformationScienceandEngineeringJune2010声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位

3、论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：Ideclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocume

4、nthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要由于浅部煤炭资源的枯竭，深井建设势在必行。随着立井深度的加深，地层压力增大，静水压力也越来越大，立井井筒混凝土井壁在高地压、高水压作用下，微裂隙渗流效应急剧增大，导致井筒涌水量超标。注浆法是目前防治立井井壁渗漏水最有效的方法之一，然而目前的注浆材料和注浆工艺均因各种原因难以达到理想的效果。超细水泥的高耐久性、低成本、对环境无污染等特性决定了它

5、必将成为今后理想的微裂隙注浆材料。因此本论文针对超细水泥从以下四个方面进行试验研究：第一、基于超细水泥的基本物理力学性质，对其浆液的流变性能进行试验研究。得出了水灰比和高效减水剂对超细水泥浆液粘度的影响规律、超细水泥浆液粘度的时变性特点、以及减水剂对浆液粘度时变性的影响规律。第二、依据相似理论，对岩体微裂隙进行相似模型设计。采用不同孔径的不锈钢滤网模拟相应开度的岩体微裂隙；并利用模型进行超细水泥浆液的可注性试验研究；最后，将模型试验结果应用于岩体微裂隙。第三、利用扫描电镜，对超细水泥浆液结石体的微观形貌进行观察，从微观角度，研究水

6、灰比和高效减水剂对超细水泥浆液结石体粘结状态的影响。第四、从岩体单裂隙几何参数和超细水泥浆液流型研究出发，对超细水泥浆液的流动规律进行理论研究，得出了其在二维光滑微裂隙中的流动方程。关键词：超细水泥；流变性能；模型试验；可注性；微观形貌山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractWiththedepletionoftheshallowcoalresources,itisimperativetobuilddeepshaft.Thedepthoftheshaftincreases,sothestratapressureandhydro

7、staticpressureisalsogrowing.Themicro-fractureseepageeffectofshaftconcretewallincreasesrapidlyinthehighpressure,leadingthewaterinflowofshaftexceedingstandard.Groutingisoneofthemosteffectivemethodstopreventwaterleakageinshaftwall.However,thecurrentgroutingmaterialandtec

8、hnologycannotachievethedesiredresultsforvariousreasons.Infuture,micro-finecementwillbecometheidealgroutingmaterialwithitshig