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1、第26卷第5期建井技术Vol126No152005年10月MINECONSTRUCTIONTECHNOLOGYOct12005正交试验设计方法在粘土水泥浆配方试验中的应用宋雪飞(北京中煤矿山工程有限公司,北京,100013)摘要:在粘土水泥浆配方试验中,采用正交试验设计方法,以最少的试验次数,获得了主要因素对浆液性能的影响规律,对施工过程中浆液配方调整具有指导作用。关键词:正交试验设计;粘土水泥浆;配方试验;粘度;塑性强度中图分类号:TD26514文献标识码:A文章编号:1002O6029(2005)05O0027O03地面预注粘土水泥浆浆液配方由粘土、塑性强度是浆液内部抵抗变形与流动
2、能水泥和结构添加剂等因素组成。由于不同地力的一种度量值,用改进后的水泥凝结时间区的粘土理化性能差别很大,通常在注浆施测定仪测定,根据试锥锥入深度计算出来,计工前要进行配方试验。笔者运用正交试验设算公式为2计方法,用最少的试验次数,找出了主要因素Gcos(A/2)cot(A/2)S=2对粘土水泥浆浆液性能的影响规律,用来指Ph导配方调整,取得了很好的效果。式中:S为浆体塑性强度,MPa;G为作用在试块上的力,试验时取215N;A为试锥夹角,1试验概况试验时取30b;h为试锥锥入试块中的深度,111浆液性能测试参数mm。(1)粘度112原材料粘土原浆粘度反映出不同地区土质的差配方试验用粘土
3、取自淮北某煤矿表土异性。加入水泥和结构添加剂后的浆液粘度层,灰绿色,分析结果见表1,工程定名为高反映出浆液的泵送性能,直接影响到施工的塑性粘土;采用强度等级为3215的普通硅酸可操作性,是确定浆液配方的主要参数之一。盐水泥;结构添加剂比重1138;水取自煤矿(2)塑性强度地下,呈中性。表1粘土水理性质、物质及颗粒组成液限塑限塑性自由膨胀CaCO3蒙脱石比表面积颗粒组成(mm,%)2-1(%)(%)指数率(%)含量(%)含量(%)/m#g>0107501005~01075<01005<0100249170221252714560116223164204175210751156461374
4、1125113浆液性能测试仪器器包括天平式泥浆比重计、1006型漏斗式泥浆液粘度及各个龄期的塑性强度测试仪浆粘度计、天平、秒表等。收稿日期:2005O07O1928建井技术2005年第26卷结构添加剂用量取值分别为10,20和30mL。2CL-C浆液性能参数正交试验按正交试验设计,只需进行9组配方试验。若试验中每个配方配制浆液量1000mL,按照排列组合,则需安排27组配方试验。取原浆比重、水泥质量、结构添加剂用量3种浆液粘度正交试验测定结果见表2,各因素,记作T1,T2和T3。每个因素取3个水个龄期塑性强度测定结果见表3。将9组配平:粘土浆比重取值分别为1118,1121和方各个龄期
5、的塑性强度值绘制成曲线,如附1124;水泥质量取值分别为100,150和200g;图所示。表2粘度正交试验测定结果粘土+水泥粘土水泥粘土+水泥结构添加剂析水率编号+结构添加剂质量/g用量/mL(%)比重粘度/s比重粘度/s粘度/s1111817176100112423102102615321021118171761501127241022035160110311181717620011302419630501180154112118110100112724185203810011251121181101501130251903061132110611211811020011332717
6、5104210001571124181341001130271233090s后滴流0158112418134150113329190104618401591124181342001136361522089s后滴流015表3塑性强度正交试验测定结果kPa编号2h4h6h8h10h12h14h16h18h20h22h24h28h32h1210131995115518261507162816691931112012142151511810720160211322919312142151511919223171271583319040166491677416491149114176124152
7、179131312175161462210829187351425213965186124152198169318178341114424141))4212141385152519361638129101541510619192241603319044183581557010451011616147221872715835142421674916767191114176124152188163234120))621104108513361637
