防灭火水泥基泡沫的凝结特性测试新方法及应用

来源期刊：材料科学与工程学报2017年第6期

论文作者：鲁义 施式亮 王海桥 田兆君

文章页码：957 - 962

关键词：防灭火;水泥基泡沫;凝结特性;微观分析;失去流动时间;

摘    要：水泥基泡沫流体具有良好的裂隙渗流、向上堆积性,且在凝结固化后拥有优越的隔热能力,已成为防治煤自燃的主要技术支撑材料。其在高温煤岩裂隙中的渗流扩散形态、现浇施工中灌注量、灌注范围的界定很大程度上取决于其凝结特征。针对目前关于水泥基泡沫流体凝结特性测试方法的不足,本研究对水泥基泡沫流体凝结过程水化产物进行微观分析,得出泡沫流体凝结过程为泡沫壁凝结,稳定性增强,结构不易变形,单个泡沫体流动阻力加大,流动困难的工作机理;进而提出了一种失去流动时间(Loss fluidity time,LFT)指标,用于表征水泥基泡沫流体的凝结特性,并发明了相应的测试装置及方法。实验研究了防灭火用水泥基泡沫的LFT和水基泡沫掺量(1V,2V,……7V)、促凝剂种类(AC1、AC2、AC3、AC4)、促凝剂掺量(3wt.%、5wt.%、7wt.%,……15wt.%)之间的关系,得出了采用5次多项式描述凝结时间与水基泡沫添加量及促凝剂浓度之间的耦合规律,并根据现场灭火工程要求,优选出促凝剂种类为AC3。