矿粉掺量对膨胀稳定性浆液性能的影响

为解决普通水泥浆液析水率高、结石体体积收缩的问题，首先，以普通水泥浆液为基础，通过掺加膨润土和外加剂配制出一种膨胀稳定性浆液，进而掺加矿粉等量替代水泥；然后，分析矿粉掺量对浆液析水率、流动度、凝结时间以及结石体抗压强度、膨胀性、抗硫酸盐侵蚀性能的影响规律；最后，采用XRD和SEM方法分析矿粉对浆液水化产物以及结石体微观结构特征的影响。研究结果表明：掺加矿粉不仅能保证浆液稳定性，而且能有效提高浆液的流动度和胶凝时间，有利于浆液在地层中的注入与扩散；掺加矿粉能够明显提升结石体强度和抗硫酸盐侵蚀能力，且当矿粉掺量比为45%时，提升效果最明显，而结石体自由膨胀率明显下降。随矿粉掺量增大，结石体内钙矾石衍射峰降低且数量减少，表明矿粉不利于结石体膨胀性的发挥；二氧化硅衍射峰随龄期增长而降低，矿粉掺量比为60%时，结石体内仍可见矿粉颗粒，表明矿粉活性随养护龄期增长而逐渐激发，但掺量过大时，矿粉无法完全反应，导致结石体强度增幅减小。掺加矿粉有利于提升膨胀稳定性浆液可注性、强度与抗侵蚀能力，但不利于发挥其膨胀性。