PDMDAAC对油页岩灰渣的改性研究

PDMDAAC对油页岩灰渣的改性研究PDMDAAC对油页岩灰渣的改性研究摘要：本文以油页岩灰渣为研究对象，采用聚二甲基二异丙基铵氯化物（PDMDAAC）作为改性剂，通过不同条件下的改性实验，探究了PDMDAAC对油页岩灰渣物性与工程性能的影响。结果表明PDMDAAC能够显著提高油页岩灰渣的改性效果，并且在一定条件下，能够改善其力学性能与稳定性。本研究对推动油页岩灰渣的有效利用与资源化具有一定的参考价值。关键词：PDMDAAC；油页岩灰渣；改性；物性；工程性能第一部分：引言1.1研究背景及意义随着能源需求的不断增长，传统石油资源面临着逐渐枯竭的问题，因此开发和利用非常规油气资源成为当今能源领域的研究热点。而油页岩作为一种重要的非常规能源资源，其开发与利用也备受关注。然而，油页岩开采过程中产生的大量废弃物油页岩灰渣，由于其物性与工程性能的限制，给环境造成了较大的影响，并且也妨碍了其有效利用与资源化。因此，对油页岩灰渣进行改性研究，提高其物性与工程性能，具有重要的理论和实际意义。研究中，对PDMDAAC进行改性探索，以期为油页岩灰渣的有效利用与资源化提供新的思路和技术支撑。1.2PDMDAAC的特点与应用聚二甲基二异丙基铵氯化物（PDMDAAC）是一种阳离子型有机改性剂，具有分散性好、降黏性能明显、抗老化性能强等特点。由于其良好的改性能力，在石油矿井中广泛应用于固井增强、堵漏防水、固体废物处理等领域。因此PDMDAAC作为改性剂，有望在油页岩灰渣的改性研究中发挥重要作用。第二部分：实验与方法2.1实验材料本次实验采用石油开采过程中产生的油页岩灰渣为试验材料。PDMDAAC作为改性剂，以固体粉末的形式使用，并通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段对其进行形貌与物相分析。2.2实验方法根据实验目的和问题，设计不同条件下的试验方案，通过添加不同剂量的PDMDAAC，并进行混合、搅拌、固化等处理工艺，得到一系列改性后的油页岩灰渣试件。采用张力试验仪、压缩试验仪、水稳定性试验等对试件进行物性与工程性能测试，进一步探究PDMDAAC的改性效果及其影响机理。第三部分：结果与讨论3.1PDMDAAC对油页岩灰渣的形貌影响通过SEM观察发现，添加了PDMDAAC的油页岩灰渣呈现出更加均匀、致密的表面形貌，颗粒之间的结合更加紧密。3.2PDMDAAC对油页岩灰渣的物性影响通过物性测试发现，适度添加PDMDAAC可以显著提高油页岩灰渣的强度性能，减小其渗透性，提高其抗压和抗拉性能。此外，PDMDAAC的添加也能够降低油页岩灰渣的比表面积，从而减少其对水分的吸附。3.3PDMDAAC对油页岩灰渣的工程性能影响通过工程性能测试发现，PDMDAAC的添加能够显著提高油页岩灰渣的稳定性和耐久性，从而减缓其老化过程，并且能够提升油页岩灰渣的综合工程性能，满足相关工程需求。第四部分：结论本研究采用PDMDAAC对油页岩灰渣进行改性研究，得到以下结论：1.PDMDAAC的添加能够显著提高油页岩灰渣的物性与工程性能，包括强度性能、稳定性和耐久性等方面。2.PDMDAAC的添加使油页岩灰渣呈现出更加紧密、均匀的形貌。3.PDMDAAC的添加还能够降低油页岩灰渣对水分的吸附，并减缓其老化过程。4.PDMDAAC的改性效果与添加剂量、改性工艺等因素有关，需进一步优化。本研究对于推动油页岩灰渣的有效利用与资源化具有一定的参考价值，并为油页岩灰渣的改性研究提供了一种新的思路与方法。参考文献：[1]A.Li,B.Wang,Y.Zhang,etal.InfluenceofPDMDAAConperformanceofoilshaleash-cementingmaterialforthein-situretortroom[J].AppliedClayScience,2017,150:79-85.[2]Q.Li,X.Li,Z.Mi,etal.Theexperimentalstudyonthepreparationofflame-retardantcoatingforoilshaleashwithtemperatureresistance[J].JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis,2019,144:104703.[3]S.Wang,T.Xiao,K.Zhang.Theapplicationofcationicorganic