酸化剂对硅酸聚合胶凝影响的研究

在前人研究工作的基础上,应用乙酸进行硅酸聚合胶凝的实验研究,实验结果表明,当硅酸溶液中有乙酸化合物时,硅酸聚合胶凝的时间将延长.其表现为:(1)改变了聚硅酸溶液中的组分浓度,(2)降低了硅酸聚合过程中OH-的影响作用.得出乙酸对硅酸聚合具有阻抑作用的结论.     

碱性硅酸凝胶堵水剂

碱性硅酸凝胶是一种重要的堵水剂,它是在碱性条件下将水玻璃用活化剂活化制成。本文根据胶凝时间、凝胶强度和使用浓度等三个标准选择了这种凝胶用的活化剂,研究了碱性硅酸凝胶胶凝时间和凝胶强度的影响因素,对比了碱性硅酸凝胶和酸性硅酸凝胶的优缺点,提出了碱性硅酸凝胶堵水剂的使用配方。     

硅酸及其盐的研究 Ⅶ.一个较完全的N曲线

根据本文驗室以前所提硅酸聚合的理論,硅酸胶凝时間与pH溶液的关系曲綫应有一个最高点和两个最低点。但在过去,这种曲綫至多只有一个最高点和它右边的一个最低点。本实驗用含有相当於其克分子濃度十分之一的氟化鉀的单硅酸钠溶液,以硫酸为酸化剂,所得硅酸的胶疑时间和溶液pH的关系曲綫较为完全,在酸度极高部分出現最高点左面的最低点,从而进一步有力地証明了以前所提出的关於硅酸聚合作用理論的正确性。根据所提理論和胶凝时间曲綫的特性数值,計算了所形成的硅酸的各級酸离解常数和聚合作用的比凝速常数的近似值。     

正硅酸乙酯溶胶—凝胶过程中催化剂的作用

探讨了正硅酸乙酯的溶胶－凝胶过程中,氢氟酸,盐酸,氨水,硫酸和醋酸等催化剂对水解、聚合和胶凝时间的影响。催化剂可以缩短胶凝时间,醋酸与其他催化剂的催化机理不同,效果也不同。     

金属离子对硅酸聚合胶凝影响的研究

针对硅酸聚合胶凝而使聚硅酸金属盐混凝剂失活的特性,研究了Fe3+、Al3+、Cu2+和Mg2+金属离子对硅酸聚合胶凝曲线的影响作用.结果表明:在酸性实验pH范围内,对硅酸的阻聚作用的大小顺序为:Fe3+>Al3+>Cu2+>Mg2+.认为其影响作用是由于金属离子与硅酸的化学反应所致,但主要的还是对溶液中pH值的缓冲效应.对铁Fe3而言,由于其具有强烈的水解倾向,对羟基具有较好的捕获能力,从而减少了因硅酸聚合而释放出的OH-的催化影响作用,因而表现出良好的阻聚效应.     

微波辐照对硅酸溶胶胶凝过程的影响

利用微波辐照对硅酸溶胶进行胶凝实验,发现微波辐照可使硅酸溶胶的凝聚速度大大加快．通过物理参数的对比测定,发现在微波照射条件下可得到更大的表面积和细小孔径的硅胶．对一定浓度的硅酸溶胶进行不同时间照射,探讨了微波凝聚作用机制．     

硅酸及其盐的研究 Ⅸ.外加鹽和濃度对单硅酸聚合速度的影响

以乙酸、硫酸、盐酸、磷酸及高氯酸为胶凝剂,测定了不同浓度单硅酸在不同pH的胶凝时间,得到了一系列硅酸浓度与胶凝时间的曲线。曲线皆为N形。所有曲线的最低点和乙酸曲线的最高点的pH值,皆随硅酸浓度的减少而向左上方移动,但盐酸和硫酸曲线最高点pH值无明显变化。各组曲线最低点的log t和相应的log T_A昔为直綫关系,但直线斜率昔等于-3,而不是表达式中的-2。这是由於酸化过程所产生的盐的效应。在单硅酸浓度恒定时,加入不同量与所用胶凝剂相当的盐,从所得的胶凝曲綫表明,盐对发盐酸及硫酸为胶凝剂的曲线最高点略有促进作用,而不改变pH值。但所有曲线最低点及乙酸曲线最高点,昔随各种盐浓度的增加而向右下方移动。每组曲线最低点的log t和log T_s皆为直线关系,直线斜率在-1左右,表示盐浓度与胶凝时间的一次方成反此。在固定盐浓度,改变单硅酸浓度的实验中,所有盐酸、硫酸、硝酸、乙酸及磷酸的各套胶凝曲线的最高点pH值皆不改变,而最低点的pH值只微有不同,每组曲线的不论最低点或最高点,它们的log t和log T_A皆有直线关系,其直綫的斜率都在-2左右,和表达式的要求完全符合。故包括盐效应的硅酸聚合而成凝胶的表达式改进为:     

影响陶瓷型结胶速度和光洁度因素的初步试验研究

本文通过硅酸乙酯粘结剂、胶凝催化剂、耐火材料的状况和加入量,以及各种工艺因素和温度的测试分析,经过实际生产试验,了解研究了影响陶瓷型结胶速度和光洁度的因素,初步摸索出规律,为陶瓷型的应用发展提供了线索。     

延迟硅酸凝胶调剖剂超长岩心驱替实验研究

延迟硅酸凝胶调剖剂具有价格低,可解堵,便于现场大剂量注入的优点,相比有机聚合物冻胶类堵剂,可降低调剖作业成本近1／2,但在推广应用中,对该堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法监测和评价。通过30m超长岩心驱替实验研究,考察了吸附及水体稀释等综合因素对该堵剂性能影响。实验结果表明：影响延迟硅酸凝胶胶凝强度的主要因素是稀释与吸附,吸附导致延迟硅酸凝胶体系成胶组分匹配关系的破坏．但是该体系在吸附和稀释后依然有较好的成胶效果。     

胶凝原油临界损伤屈服应力计算模型研究

含蜡原油管道停输再启动压力与原油结构强度密切相关。为了理论上描述胶凝原油屈服应力,以胶凝原油微元强度服从Weibull分布为基础,结合统计力学理论及重正化群模型,建立了胶凝原油临界损伤屈服应力计算模型,并利用胜利及苏丹原油在胶凝点附近不同温度条件下的屈服应力对所建立模型进行可靠性验证。结果表明：在胶凝点附近温度条件下,随着测试温度的降低原油屈服应变呈下降的趋势;在测试范围内随着油温的升高,胶凝原油屈服应力越来越小,油温与屈服应力整体呈现幂律关系;相同温度条件下,随着剪切速率的增加,胶凝原油屈服应力逐渐增大;利用所建立的胶凝原油临界损伤屈服应力计算模型对不同温度条件下胜利原油屈服应力进行拟合,该模型能较好地描述原油屈服应力,计算结果可为含蜡原油管道停输再启动提供参考。     

胶凝砂砾石坝经济性分析与研究

针对近年来出现的胶结颗粒坝目前尚无成熟经济分析与定额评价,以守口堡水库为例,在介绍了胶凝砂砾石坝施工工艺的基础上,对胶凝砂砾石坝单价进行了计算和分析,并对胶凝砂砾石坝和碾压混凝土重力坝的工程造价进行了计算和比较。通过具体量化分析,指出采用胶凝砂砾石坝工艺的显著经济效益,为同类坝型设计的经济性分析和比选提供了有价值的参考。     

硅酸聚合作用的一个理论

硅酸的一个重要特殊性貭是它的聚合作用,所以它在溶液中,濃度低时为溶胶,濃度适当高时为凝胶。影响硅酸聚合速度的因素很多,其中最重要而具有特性的当推溶液的酸度。对於硅酸溶液酸度与聚合速度的关系已有很多研究,大多数的实驗皆限於一定的pH范圍,Iler綜合各家的实驗結果,提出硅酸聚合到胶凝程度所需时間的对数与溶     

乙酸对聚硅酸絮凝剂形态分布及转化规律的影响

针对聚硅酸金属盐絮凝剂因硅酸聚合胶凝而失活的问题,依照Si-Mo比色法的原理,对乙酸存在时的聚硅酸形态及其转化规律进行研究.实验表明:在酸性氛围下,当有乙酸化合物存在时,聚硅酸溶液中的硅酸组分与钼酸反应的速率总是要比不含乙酸时的大得多;溶液中存在的Sia和Sib形态均表现出不同程度的增加.乙酸化合物的存在,能够有效减缓硅酸溶液中聚硅酸颗粒物的生长速度,但聚硅酸的总体形态分布与转化规律的模式并没有因为乙酸的存在而发生根本的改变.     

活性硅酸对铝盐的助凝作用

利用水玻璃制备了具有较佳形态的活性硅酸,研究了该活性硅酸对不同B值铝盐助凝时模拟体系的混凝行为.结果表明:该活性硅酸具有明显的助凝效果;当有活性硅酸助凝时,体系Zeta电位明显降低,而除浊效率得到明显提高;有活性硅酸参与下的混凝机理有别于单纯铝盐,活性硅酸的介入会削弱铝盐在混凝中的电中和作用,但同时强化了黏接架桥与网捕卷扫的作用机制.     

环保高性能胶凝材料的制备

为了研制低水泥用量的环保型高性能胶凝材料,分析其实现的理论基础和技术途径,得出其中的关键技术是优化胶凝体系的组分及其掺量以及配合振动磨机的活化处理技术,从而大幅度提高水泥的水化程度,使得水泥用量最小.结合试验研制环保高性能胶凝材料(EHPCM),首先选择胶凝体系,然后,对四元胶凝体系中各个规格的组分进行优化.理论计算和实验结果表明:通过磨机活化技术处理的四元胶凝体系水泥用量最少,且具有最高的水泥水化程度和较优异的力学性能,是环保高性能胶凝材料最适宜的胶凝体系;环保胶凝材料的配比即水泥、硅灰、粉煤灰、石英粉的质量比为1-0.25-0.35-0.40,运用这种胶凝材料可配制出流动性良好,抗压强度和抗折强度分别达132 MPa和18 MPa的活性粉末混凝土.     

无氨复合凝胶的制备及其胶凝特性

 为了提高凝胶的防灭火性能及热稳定性,用光电分析法研究了新型无氨复合凝胶的胶凝特性。采用光电法测出无氨复合凝胶的成胶时间,分析温度对复合凝胶成胶时间影响,并在同环境下对比了普通凝胶和复合凝胶的热稳定性。结果表明,复合凝胶的成胶时间随环境温度的升高而缩短,且环境温度对成胶时间的影响程度与复合胶凝剂的质量分数有关,影响程度为：6%的胶凝剂＞8%的胶凝剂＞10%的胶凝剂。Na₂SiO₃·nH₂O溶液中添加含有多种Lewis酸的复合胶凝剂后,中和了硅酸胶团的电荷,破坏硅酸胶团的融合膜,促使胶粒发生沉聚而转变为有弹性的凝胶,并且复合胶凝剂的粒度为破碎多面体,进而增加了比表面积,增加了吸水量,提高了热稳定性。     

粉煤灰抑制砂岩碱硅酸反应

采用岩相法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法研究了砂岩集料的碱硅酸反应活性,并评价了粉煤灰对砂岩集料碱硅酸反应的抑制效果.实验结果表明,该砂岩集料含有5%～12%微晶石英,具有碱硅酸反应活性.砂浆和混凝土试件的膨胀率随着粉煤灰掺量的增大而减小.水泥碱质量分数为2.0%时,粉煤灰掺量30%和40%的混凝土试件养护24月膨胀率仍然小于0.04%.Ⅰ级粉煤灰占胶凝材料质量分数大于30%,可以有效抑制砂岩集料的碱硅酸反应引起的膨胀.粉煤灰的加入降低了CSH凝胶中的Ca与Si摩尔比.低Ca与Si摩尔比的CSH凝胶可以吸附更多的Na 、K ,有效地抑制碱硅酸反应.     

胶凝材料空隙率对需水量影响的试验分析

在水泥、粉煤灰和矿粉颗粒的粒度分布、平均粒径等粉体特征参数测量和计算分析的基础上,利用Toufar模型对胶凝材料堆积密度及空隙体积进行了分析计算,测试了掺和不同比例矿物掺和料胶凝材料的标准稠度用水量及空隙率.测试分析表明,用水量随着空隙体积和胶凝材料颗粒比表面积的增加而增大.其空隙率及用水量变化与粉体的粒径、粒度分布及掺和料的比例有关.为提高胶凝材料体系堆积密度、减少空隙率,可以用Toufar模型进行优化分析.本文的优化分析结果表明,适宜的粉煤灰和矿粉掺量分别为20%和25%左右.     

胶凝材料学认识综述

本文通过阐述胶凝材料的发展历史,提出了非传统胶凝材料的概念,根据工业废渣的化学组成、矿物特征以及胶凝固结特征对其进行了分类并探讨了工业废渣在胶凝材料中的应用途径,指出工业废渣在胶凝材料中的应用不仅有助于解决环境污染,节约能源,而且可降低产品成本,不同程度地改善胶凝材料的性能,具有显著的社会经济效益,并对以后工业固体废弃物在胶凝材料学中的发展提出了建议。     

胶凝原油初始应力递增过程的力学模型

考虑胶凝原油具有蠕变与松弛特性,将Maxwell线性黏弹性体与幂律流体元件进行并联,得到机械比拟模型。在幂律流体元件应力项中引入与应变相关的损伤因子,Maxwell黏弹性体剪切应力项中引入完整性因子,得到胶凝原油初始应力递增阶段的描述公式。分别对大庆原油、南阳原油进行恒剪切速率试验测试,利用模型公式拟合初始应力递增阶段的试验数据,计算胶凝原油应力松弛过程。结果表明:拟合效果良好,模型参数不随剪切测试条件改变,能够反映胶凝原油的物性特征。该模型可以表述胶凝原油的松弛特性;应变幅值越大,结构损伤越明显,对应的剪切模量数值越小,符合胶凝原油的真实流变特性。