.920. 工程科学学报，第40卷，第8期 仪的应用越来越广泛，因此本次试验采用的设备为 77%、78%、79%、80%、81%,且每种质量分数下配 R/S型四叶桨式旋转流变仪.将与扭矩测量头相连 制5份相同的样品； 的四叶转子浸入膏体料浆中，设置可变化剪切速率 (2)相等质量分数的5份样品分别添加0%、 旋转，并通过软件进行实时检测和数据处理.转子 1%、2%、4%、8%的泵送剂，如表1所示； 直径20mm,转子高度40mm. (3)将配制好的全尾砂浆体与称量好的泵送剂 1.2试验过程 按照设计混合均匀，搅拌3~4min:取出装入500mL (1)配制全尾砂浆体共45份，灰砂比（质量比） 烧杯，继续搅拌2min,然后用流变仪测定不同情况 均为0.11，质量分数分别为73%、74%、75%、76%、 下的屈服应力 表1流变试验样品设计表 Table 1 Design table of samples in rheological experiments 不同质量分数砂浆下的泵送剂剂量/% 序号 73% 74% 75% 76% 77% 78% 79% 80% 81% 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 4 4 4 体屈服应力与浆体质量分数关系曲线，见图4 2实验结果及讨论 400 泉送剂添加量 2.1泵送剂对高含泥膏体屈服应力的影响 ■0%。1%▲2% 74%◆8% 不同质量分数的膏体料浆的屈服应力随着泵送 350 剂参量的增加发生的变化如图3所示 300 ■ 420 4005 浆体质量分数 250 380 360 ■-73%一◆-74%▲-75% 置 ● 340 一76%4一77%一78% 200 ■ 320 ◆一79%◆一80%◆一81% 300 150 280 2601 240 100 220卓 200 72 74 76. 78 80 82 180 浆体质量分数% 160 140 图4不同泵送剂添加量下浆体质量分数与屈服应力的关系曲线 120 Fig.4 Curves of relationship between concentration of slurry and g00 456 yield stress at different pumping agent dosages 泵送剂添加量/% 图3不同泵送剂添加量下的屈服应力曲线 从图4中可以发现，同一泵送剂添加量情况下， Fig.3 Yield stress curves at different pumping agent dosages 膏体屈服应力和浆体质量分数之间存在显著的线性 无论是否添加泵送剂，随着浆体质量分数的提 关系，应用0 OriginPro2015对该系列线性关系进行拟 高，屈服应力都呈现增长的趋势，由图3可知，即使 合，得到膏体屈服应力和浆体质量分数之间的拟合 改变泵送剂的添加量，屈服应力的增长趋势不会有 函数，见表2.表2中x为浆体质量分数. 显著改变.浆体质量分数超过74%时，屈服应力超 由表2可知，该系列函数拟合度较好.分析该 过200Pa,对管道运输而言并不合适，添加泵送剂能 系列函数的斜率k和截距b可知，泵送剂添加量能 够显著改善这一问题.泵送剂添加量较低时，膏体 够显著影响上述两个变量.通过OriginPro2015软 料浆的屈服应力急剧下降，而过量添加后屈服应力 件将斜率k、截距b和泵送剂添加量关系曲线绘制 的下降速度趋于减缓并接近于零.为研究泵送剂对 出来可以发现，斜率和截距分别与泵送剂添加量之 膏体流动性能的影响，绘制不同泵送剂添加量下膏 间可能存在对数关系，如图5所示.工程科学学报,第 40 卷,第 8 期 仪的应用越来越广泛,因此本次试验采用的设备为 R/ S 型四叶桨式旋转流变仪. 将与扭矩测量头相连 的四叶转子浸入膏体料浆中,设置可变化剪切速率 旋转,并通过软件进行实时检测和数据处理. 转子 直径 20 mm,转子高度 40 mm. 1郾 2 试验过程 (1)配制全尾砂浆体共 45 份,灰砂比(质量比) 均为 0郾 11,质量分数分别为 73% 、74% 、75% 、76% 、 77% 、78% 、79% 、80% 、81% ,且每种质量分数下配 制 5 份相同的样品; (2)相等质量分数的 5 份样品分别添加 0% 、 1% 、2% 、4% 、8% 的泵送剂,如表 1 所示; (3)将配制好的全尾砂浆体与称量好的泵送剂 按照设计混合均匀,搅拌 3 ~ 4 min;取出装入 500 mL 烧杯,继续搅拌 2 min,然后用流变仪测定不同情况 下的屈服应力. 表 1 流变试验样品设计表 Table 1 Design table of samples in rheological experiments 序号 不同质量分数砂浆下的泵送剂剂量/ % 73% 74% 75% 76% 77% 78% 79% 80% 81% 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 实验结果及讨论 2郾 1 泵送剂对高含泥膏体屈服应力的影响 不同质量分数的膏体料浆的屈服应力随着泵送 剂掺量的增加发生的变化如图 3 所示. 图 3 不同泵送剂添加量下的屈服应力曲线 Fig. 3 Yield stress curves at different pumping agent dosages 无论是否添加泵送剂,随着浆体质量分数的提 高,屈服应力都呈现增长的趋势,由图 3 可知,即使 改变泵送剂的添加量,屈服应力的增长趋势不会有 显著改变. 浆体质量分数超过 74% 时,屈服应力超 过 200 Pa,对管道运输而言并不合适,添加泵送剂能 够显著改善这一问题. 泵送剂添加量较低时,膏体 料浆的屈服应力急剧下降,而过量添加后屈服应力 的下降速度趋于减缓并接近于零. 为研究泵送剂对 膏体流动性能的影响,绘制不同泵送剂添加量下膏 体屈服应力与浆体质量分数关系曲线,见图 4. 图 4 不同泵送剂添加量下浆体质量分数与屈服应力的关系曲线 Fig. 4 Curves of relationship between concentration of slurry and yield stress at different pumping agent dosages 从图 4 中可以发现,同一泵送剂添加量情况下, 膏体屈服应力和浆体质量分数之间存在显著的线性 关系,应用 OriginPro 2015 对该系列线性关系进行拟 合,得到膏体屈服应力和浆体质量分数之间的拟合 函数,见表 2. 表 2 中 x 为浆体质量分数. 由表 2 可知,该系列函数拟合度较好. 分析该 系列函数的斜率 k 和截距 b 可知,泵送剂添加量能 够显著影响上述两个变量. 通过 OriginPro 2015 软 件将斜率 k、截距 b 和泵送剂添加量关系曲线绘制 出来可以发现,斜率和截距分别与泵送剂添加量之 间可能存在对数关系,如图 5 所示. ·920·