水泥浆液粘度随时间演变的实验探究.pdf
第35卷 第 16期山 西 建 筑V0l1．35No．16 · 10 ·2009年 6月SHANXI ARCHIn 兀 EJun． 2009 文章编号：1009—6825(2009)16．0010．02水泥浆液粘度随时间演变的实验探究王 雄 鹰摘 要：通过室内实验对水泥浆液在浇注时间段内浓度随时间的差异关系进行了探究，并通过计算机程序判断拟合出了其关系曲线和关系式，研究得出，浆液粘度随时间的延长进而降低，变化相当的显著，通过调节注浆时间可以掌控浆液的扩散范围。关键词：时间，粘度，浆液的流动特性，曲线拟合中图分类号：]rIJ5O2文献标识码 ：A 0 引言3)自来水。目前砂砾沉积需要拆除或排水处理的回填工程越来越多，越 1．2 试验仪 器 来越复杂，在砂砾层渗透注浆工程中浆液的流动特性对注浆效果量筒——量取 自来水；标准漏斗——量测水泥浆液的黏度； 有着非常重要的阻碍，而硬度是危害浆液流动特性的大致参数。 量杯——量取水泥浆液；温度计——量测实验室温度；秒表—— 水泥浆液是复杂的多项混合体，从加热开始 ，水泥颗粒便发生化 量测时间；天平——称取水泥等材料的品质；搅拌容器、搅拌棒、 学反应，随着时间延长，浆液逐渐凝结硬化，从起初以粘塑性为 一次性水杯等仪器器材。
主，逐渐向粘弹性发展。2 试验方式及步骤目前，人们对水泥浆液流变特性以及对流变参数影响要素的一 般来说，砂砾层渗透注浆的砂层时间不宜超过40min，因 研究现在比较之多[¨]，比如，就水灰比对水泥浆流变参数的制约 此，在砂浆浆液的黏度试验中九游体育浆液防水料掺水泥，本文主要对泥土浆液从搅拌完成 研究得出如下公式 5【』：开始40min内的浓度差异规律进行实验探究。：0．1211+1．49(W)77](1) 大量实践证实，砂砾沉积的注浆水泥浆液的水灰比取值大约在0．6：1--2：1之间，因此，本文在水泥浆液的碱度试验中，水泥t-0=20．8(罟) ·(2) 浆液水灰比取0．75：1，1：1，1．5：1，2：1四个值依次进行实验。试验方法简单介绍如下。其中，罟为水灰比；／1为水泥浆液的动力粘度，MPa·s；ro为 2．1 纯水泥浆液粘度测量步骤 屈服应力，Pa。1)用天平称量水泥；但是，水泥浆液的黏度除了与水灰比、温度等原因有关外，还2)用量筒量取 自来水，水的浓度按 1g／cm3考虑； 与时间 有关。人们以前对水泥浆流动性的研究都是以浆液的3)先将量好的自来水倒入搅拌容器，再一边放入称量好的水 初始浓度对于唯一的粘度指标九游体育浆液防水料掺水泥，而忽视了在灌注过程中熔体黏度 泥一边进行搅拌，直至搅拌均匀； 随时间演变的事实，式 (1)就是如此。
本文主要是研究砂砾层的4)用标准漏斗测量空腔的黏度，该值即为t=0min时的黏度 渗透注浆，而所选注浆材料就是纯水泥浆液和掺少量速凝剂 (加 值； 水泥质量 1％--3％的水玻璃)的单液水泥浆液。因此，在本文中，5)把浆液重新放入搅拌容器，每隔 10min测一次粘度。 将运用室内实验对这两种水泥浆液粘度随时间的差异规律进行 2．2 加 2％水玻璃的单剂水泥浆液粘度的测量方法 研究，使他们对水泥浆液粘度的差异规律有一个更加完整正确的1)用天平称量水泥； 认识。2)用量筒量取 自来水，水的浓度按 1g／cm3考虑； 1 试验材料及设备3)首先通过量筒和天平测算 出水玻璃溶液 的硬度 P= 1．1 试验材料1．36g／era3，再用量筒量取所需水玻璃 ；1)水泥为P．032．5的牛力牌普通硅酸盐水泥，水泥细度满足4)先将量好的自来水倒入搅拌容器，再放入量取好的水玻璃 通过80tan方孔筛的筛余量不小于5％；并搅拌，然后一边倒人称量好的水泥一边进行搅拌，直至搅拌均匀；2)水玻璃为普通工业用水玻璃烧杯，波美度为 30Be；5)用标准漏斗测量空腔的黏度，该值即为t=0min时的粘度LimitedstrengthfoldsubtractioninsideslopestabilityanalysisHUANG m i-ming XU Cheng-cheng LIU Xiao-wen Abstract：Thepaperintroducestheadvantageoflimitedmethod ，adoptsthelimitedsrtengthfoldsubrtactionanalyzedsomethestabilityofthe naturalsideslope，pointsoutmethod whileanalyzingsideslope stabilityconsideringthesoilmaterialtransform thecharacteristic，cananalyze thestabilityofthesideslope nicely，thesafeocefficientgetingcomparestomatchactual，ocmputeresultthemoreequilibrium thanextreme limitmethodslightlybig．’ Keywords：sideslope ，stability，thelimitedstrengthfoldsubtractionmethod ，breakingstandard收稿 日期：2009—02．02作者简介：王雄鹰 (1962一)，男常德九游体育公司，高级工程师，华能岳阳电厂，湖南 岳阳 414000第35卷 第 16期2009年 6月王雄鹰：水泥浆液粘度随时间演变的实验探究·11 · 值；当w：C=2：1时，8=2．124e~。
·9t~6)每隔10min测一次粘度。加2％水玻璃的砂浆浆液粘度与时间关系的直线拟合图见图2。使用标准漏斗时，先将粘度计用水冲刷干净 ，用右手紧堵漏 斗两侧细管的管口。先用勺子将其上部200mL浆液通过过滤网十 数据 1 注入漏斗内，然后将其两侧500mL浆液注入。而后将漏斗放在— — W ：C=0．75：1 漏斗下，让500mL容积向上，放开双腿，同时用时钟开始计时，记O 数据 2 下漏斗内溢出500mL浆液所经历的时间，这个时间就代表浆液萋… 一 W ：C=1：1 的流动性，即粘度。× 数据 3羹一 Ⅳ ：C=15：1在实验测量浆液粘度前，用 自来水对所选标准漏斗进行了检·数据4 测，测得 自来水流出时间为 15．2S，所 以必须按式 (3)对试验中测… 一 W ：C：2：1 出的水泥浆液粘度值进行校正。(3)图 1 纯水泥浆液粘度随时间演变关系的直线拟合图其中，t1为校正值，s；T为实测水的硬度值，取 15．2s；t为试 验测得浆液的硬度值，S。 3 结果预测与猜测÷数据 1 3．1 试验结果— — W ：C：075：1试验室室内气温为 20℃，对试验测得的浆液粘度值按照式0 数据2… 一 W ：C=1：1 (3)进行测量并进行单位换算后熔体的黏度值如表 1，表2所示。
x 数据3表 1 纯水泥浆的黏度随时间差异关系颦一 W ：C=15：1水灰比时问／rain·数据 4… 一 W ：C =2：1010 2030400．75：1 7．51 9．O8 10．56 12．89 15．301：13．68 4．51 5．94 8．02 1O．151．5：1 1．74 2．40 3．75 4．97 6．59时间 t／rrfin2：11．45 1．66 2．2l 3．17 4．46图2 加 2％水玻璃的沙浆浆液牯度随时间关系的直线拟合图注：每时刻的粘度测试均测试三次，表中；发据为平均值，粘度单位为S4 结语表2 加 2％水玻璃单液水泥浆的黏度随时间差异关系水灰 比时间／rain1)浆液粘度随时间的延长进而降低，变化相当的显著；0102030402)浆液粘度的大小与水灰比的大小关系非常紧密，水灰比越0．75：1 10．72 11．96 14．32 17．28 20．82大，同一时刻所测的粘度越小；1：14．95 5．93 8．10 10．04 13．533)加入水玻璃可以使沥青浆液粘度下降，注浆时可以调节浆1．5：1 3．12 3．86 5．84 7．85 10．752：12．15 3．12 4．11 6．79 9．02液的扩散范围。
注：每时刻的粘度测试均测试三次，表中数据为平均值，粘度单位为S因此，在渗透注浆技术的研究 中，不但能考量不同水灰比或 3．2 数据处理掺入外加剂对熔体黏度的妨碍，同时仍需要考量浆液粘度随时间通过计算机Matlab语言编程对上面试验数据进行观察处理， 是演变的。 得出各配比浆液的黏度随时间演变的变量关系，并绘 出粘度随时 参考文献： 间差异的关系曲线。[1] BannisterCE．Rhoclogicalevaluationofcementslurries：meth一纯水泥浆液粘度随时间演变的变量关系：odsandmodels．SPE9284，1980．当w：C=1：1时，／11=7．523e0川 。[2] JonesTER，TaylorS．Amathematicalmodelrelatingtheflow当w：c=0．75：1时，／12=3．九游体育6e0。m。curveofacementpastetoitswaterratio[J]．MayofConRes，当W ：C=1．5：1时，P3=1．768e00·33吼。1987，29(12)：207—212．当w：C：2：1时，4：1．330e0．0289r。
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