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改性磷铝酸钙特种水泥石力学性能分析研究-刘孟慧
温室气体大量排放引起的全球变暖,对全球自然生态产生了巨大的影响。CO2的捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)技术是最有前景的减碳技术。针对CO2封存固井作业中磷铝酸钙水泥石易脆裂收缩的难题,从磷酸盐种类与掺量、养护条件及掺合料等多维度因素探索其对水泥石力学性能的影响。结果表明:磷酸二氢钠与三聚磷酸钠制备的水泥早期强度低或不凝结;六偏磷酸钠(掺量20%)的1d强度达28.9 MPa,是适宜磷源。低磷酸盐(12%)体系28d强度显著提高;中磷酸盐(28%)体系早期强度受磷酸盐品质影响,28d强度与低磷酸盐相当;高磷酸盐(35%)体系1d强度仅7.75 MPa,难以满足施工需求。收缩随磷酸盐掺量增加而加剧,饱水环境可抑制收缩。单掺粉煤灰或纤维效果有限,三者(粉煤灰+纤维+补水掺合料)协同可完全消除开裂。综上所述,中低磷酸盐水泥石强度好,高磷酸盐水泥早期强度不足;复合掺合料可解决收缩开裂问题,为CO2封存固井提供支撑。
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