羟丙基甲基纤维素对煤矸石料浆性能的影响及机理研究

2025-07-02 30 1.3M 0

  摘要:羟丙基甲基纤维素(HPMC)能有效调节料浆性能,在水泥基材料中应用广泛。然而在矸石料浆领域,相关研究较少,且已有研究多局限于HPMC对矸石料浆宏观性能影响的初步探索,缺乏对其作用机理的系统解析。本文基于扩展度与沉降系数实验,系统研究了料浆宏观性能随料浆浓度、矸石粒径上限、HPMC掺量的演化规律,并结合扫描电子显微镜与偏光显微镜观测,揭示了HPMC作用机理。研究结果显示:料浆浓度、矸石粒径上限、HPMC掺量对扩展度与沉降系数均具有显著影响,影响程度排序为料浆浓度>矸石粒径上限>HPMC掺量;流动性损失率LA、LB、LC分别为1.12、0.87、0.69表明,分别通过改变料浆浓度、矸石粒径上限、HPMC掺量提高料浆的稳定性,对料浆流动性造成不利影响的大小排序为料浆浓度>矸石粒径上限>HPMC掺量,与调控浓度或改变矸石粒径上限的方式相比,HPMC的掺入使得浆体在保持高稳定性的同时,流动阻力的增幅显著降低,实现了稳定性与流动性的协同优化;优化后的料浆配比为:矸石粒径上限为2~3 mm、HPMC掺量0.045%,料浆浓度76%;细观结构分析显示,HPMC通过吸附架桥作用将离散细颗粒联结为三维絮网结构,该结构形成了贯穿料浆体系的“力学骨架”,有效抵消了粗颗粒沉降趋势,显著提升了料浆的稳定性。研究成果为矸石料浆的工程应用提供了理论支撑和优化依据。

  文章目录

  0 引 言

  1 实 验

  1.1 实验材料

  1.2 测试方法

  1.2.1 料浆宏观性能测试

  1.2.2 料浆细观结构测试

  1.3 实验方案

  2 实验结果与讨论

  2.1 料浆宏观性能分析

  2.1.1 正交实验结果分析

  2.1.2 料浆性能演化规律

  2.2 料浆细观结构分析

  2.2.1 SEM观测结果

  2.2.2 偏光显微镜观测结果

  2.3 机理阐述

  3 结 论



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