膏体搅拌过程流变特性及剪切作用机制研究

发布时间：2024-04-03 01:52

　　膏体充填技术将低浓度尾砂浆进行浓密脱水,浓密后的全尾砂与胶凝材料一起加入到搅拌机,经搅拌成牙膏状膏体,然后输送到采空区充填,有效降低了尾矿库及采空区的致灾风险。搅拌是膏体充填技术重要环节,其目的是使胶凝材料、尾砂及添加剂等物料分散、浸湿及均质,形成稳定、输送性好的膏体,并提高充填体强度。由此可见,搅拌对改善膏体输送性能及充填体力学性能至关重要。然而,膏体充填的研究极少涉及搅拌技术方面。论文以搅拌过程的剪切作用为切入点,结合物理实验、理论分析及数值模拟等手段,研究了搅拌剪切对膏体流变的影响机制,提出了膏体流变特性的搅拌剪切效应,优化了搅拌机叶片参数,最后将成果应用于工程实践,并对现场搅拌质量的表征及监测提出措施。论文主要研究成果如下:(1)建立了搅拌剪切与膏体细观结构关系模型。膏体搅拌与混凝土搅拌的本质差异在于颗粒的粒径,而剪切是分散物料中团聚细颗粒的关键,通过无量纲法量化搅拌过程剪切作用的重要性,并借鉴化工粉体搅拌研究成果,建立了搅拌剪切速率、时间与膏体细观结构中粒径的关系模型。(2)研究了剪切速率对膏体细观结构及化学特性影响,揭示了膏体在剪切作用下细观结构响应机制。通过测试不同搅拌剪...

【文章页数】：178 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２显微镜下放大１５０倍观察膏体料浆细观结构??

初期中颗粒被浸湿包裹，??颗粒黏结形成大小不一的聚集体，部分颗粒直接形成聚团流态（即团块被液体??包裹悬浮），甚至一部分颗粒黏结形成大的团块［５６］。??特别是对于含大量细粒级物料的膏体，有实验研究表明超细尾砂颗??粒包裹的水泥团难以被剪切破坏，一般无法在短时间内实现完全的均质。....

图１－３混凝土搅拌过程中物料结构演变??

机械作??用下首先黏结成大的团块，这是造成细小颗粒难以均质化的关键。ＩｖｅｓｏｎＳＭ??等［＠人通过分析液桥作用力及物料本身粘聚力，系统的研究了粉体物料搅拌??中黏结－分散过程，并构建了团块自身强度与剪切作用力耦合方程，揭示了剪??切作用是实现颗粒分散的主要因素。??随着探测仪器....

图１￣４混凝土搅拌过程中功耗特征曲线??

中存在的稳定现象，并将该时间点称为“稳定时间”，通过典型功耗特征曲线??（如图１－４），建立了相关功耗模型。结合混凝土物料，分析了稳定时间与颗粒??的黏结与分散等细观变化密切相关。??ｗｅｔ?ｍｉｘｉｎｇ?湿混时??６＿?ｄｏ＇ｍｉｘｉｎｇ?ｐｏｗｅｒ?ｐｅａｋ?功率峰值??ｐｏ....

图２－１混凝骨料（左：粗骨料，右：细骨料）??

?膏体搅拌过程流变特性及剪切作用机制研究???在凝结后，水泥生成的水化产物将散体凝结成具有较好力学强度的整体。??图２－１混凝骨料（左：粗骨料，右：细骨料）??另外，在混凝土行业中对于骨料的粒级组成，矿物成分及含量、表面特??征都有着严格的标准。规范中对源自粗、细骨料的泥质成分含....

本文编号：3946535