泡沫掺量对快硬水泥固化充填特性的影响
Effect of Foam Content on Filling Characteristics of Fast Hardening Cement Solidification
-
摘要: 固化充填材料被广泛应用于矿井井下采空区充填堵漏风,对矿井采空区煤自燃火灾防治起到了良好作用。泡沫掺量影响了快硬水泥凝结时间、流动度、抗压强度等特性,研究了硫铝酸盐水泥在不同泡沫掺量下的凝结时间、流动度和成型后的抗压性能。结果表明:硫铝酸盐水泥的凝结时间、流动度与其水灰比大小呈正相关关系,水灰比为1∶1.4的材料初凝时间是水灰比为1∶2的1.6 ~1.76倍、流动度增幅为3%~43%;泡沫掺量增大时充填材料的凝结时间变长且流动度减小,掺入2倍泡沫的固化充填材料流动度减小幅度最大且变化范围在28%~38%。掺入泡沫形成充填材料的孔状结构能够提高材料的抗压性能,抗压强度在峰值后在不小于其峰值50%的水平范围内上下浮动。Abstract: Solidified filling material is used in mine underground goaf sealing, which has played a good role in the prevention and control of coal spontaneous combustion. The foam content affects the setting time, fluidity and compressive strength of fast hardening cement. In this paper, the setting time, fluidity and compressive performance of sulphoaluminate cement under different foaming content were studied. The results show that the setting time and fluidity of the sulphoaluminate cement are positively correlated with the water-cement ratio, the initial setting time of the water-cement ratio of 1∶1.4 is 1.6 times to 1.76 times of the initial setting time of the water-cement ratio of 1∶2, and the growth rate of fluidity is from 3% to 43%. When the content of the foam is increased, the setting time of the solidified filling material becomes longer and the fluidity decreases, the decrease of the fluidity of the solidified filling material with the same water-cement ratio of 2 times is the largest and the variation range is 28% to 38%. The pore structure formed by the incorporation of foam into the solidified filling material can improve the compressive performance of the material. After compressive strength peak, the compressive strength of the material can fluctuate up and down within a range of not less than 50% of its peak.
-
Keywords:
- sulphoaluminate cement /
- foam content /
- water-cement ratio /
- setting time /
- fluidity /
- compressive strength
-
-
[1] 翟小伟.煤氧化过程CO产生机理及安全指标研究[D].西安:西安科技大学,2012. [2] 鲁义.防治煤炭自燃的无机固化泡沫及特性研究[D].徐州:中国矿业大学,2015. [3] 王帅领.煤矿井下充填堵漏泡沫材料的研制及应用[D].徐州:中国矿业大学,2014. [4] 张辛亥,郭戎,白枫桐,等.无机发泡充填材料密闭技术[J].煤矿安全,2015,46(11):74-76. [5] 李秀.发泡剂的制备与泡沫混凝土的性能研究[D].沈阳:沈阳建筑大学,2015. [6] 方永浩,王锐,庞二波,等.水泥-粉煤灰泡沫混凝土抗压强度与气孔结构的关系[J].硅酸盐学报,2010,38(4):621-626. [7] 杨宝贵,韩玉明,杨鹏飞,等.煤矿高浓度胶结充填材料配比研究[J].煤炭科学技术,2014,42(1):30-33. [8] 张欣,周海兵,陈飞宇,等.煤矿采空区充填用煤矸石泡沫混凝土发泡剂的研究[J].安全与环境学报,2015,15(5):295-299. [9] 于水军,张朋飞,赵红,等.火灾条件下轻质泡沫混凝土抗压强度衰减规律研究[J].安全与环境学报,2013,13(5):198-201. [10] 李方元,唐新军,翟超.自然养护条件下硫铝酸盐水泥混凝土的强度特点[J].混凝土与水泥制品,2013(6):1-4. [11] 尉良平.高性能混凝土力学性能研究[J].新技术新工艺,2015(5):120-122. [12] 郑文忠,黄文宣,焦贞贞,等.碱矿渣陶粒混凝土基本性能试验研究[J].北京工业大学学报,2017,43(8):47-54. [13] 戚庭野,冯国瑞,郭育霞,等.煤矿膏体充填材料性能随龄期变化的试验研究[J].采矿与安全工程学报,2015,32(1):42-48. -
期刊类型引用(11)
1. 安南,陈俊智,任春芳,杨立新,魏行,陈祯. 铁矿软岩巷道失稳机理与支护技术优化. 矿冶. 2025(01): 34-42+51 . 百度学术
2. 周长伟,张松涛. 深部软岩底抽巷支护结构及数值模拟研究. 低温建筑技术. 2024(06): 48-51+56 . 百度学术
3. 薛志胜,韩国新,张扬,张安福,高祥祥,董一辉. 风氧化区巷道围岩失稳特征分析与注浆加固技术. 采矿技术. 2024(06): 248-256 . 百度学术
4. 柳长荣. 软岩巷道支护方案实施及变形监测. 机械管理开发. 2023(07): 301-302 . 百度学术
5. 赵斌,王朋卫. 巷道易风化围岩薄层快速喷涂封闭技术研究. 煤炭工程. 2021(02): 60-64 . 百度学术
6. 赵斌,王朋卫. 底抽巷防风化新型喷涂材料研究及应用. 煤矿安全. 2021(03): 55-60 . 本站查看
7. 张继龙. 深井高应力破碎软岩巷道过断层支护技术研究. 能源与环保. 2021(04): 249-254 . 百度学术
8. 谢鹏飞,鄢德恒. 掘进工作面过风氧化带顶板支护技术研究. 煤矿现代化. 2021(06): 85-89 . 百度学术
9. 王炎. 煤矿巷道锚杆支护材料合理化研究分析. 山西冶金. 2020(03): 54-56 . 百度学术
10. 许得河. 软岩大变形巷道围岩稳定性技术研究. 采矿技术. 2020(05): 54-56 . 百度学术
11. 郝鹏程. 21117辅运顺槽围岩控制技术研究. 内蒙古煤炭经济. 2020(08): 152 . 百度学术
其他类型引用(2)
计量
- 文章访问数: 186
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量: 0
- 被引次数: 13