碱处理改性竹纤维增韧固井水泥石研究

摘要：固井水泥石是脆性材料，井下易脆性破坏而影响油气开采，因此开展了竹纤维增韧水泥石研究。实验中用氢氧化钠溶液对竹纤维表面改性；考察改性竹纤维对水泥石力学性能的影响；用红外分析、热重分析和微观形貌分析竹纤维的亲水性和分散性改善原因；对掺入改性竹纤维前后水泥石进行微观形貌对比，探讨其增韧机理。结果发现：1）10％氢氧化钠溶液处理24h后，微观形貌观察（SEM）可知改性后竹纤维表面胶质被除去，极性降低，其亲水性和分散性得到改善；2）掺入0.5%改性竹纤维后水泥石折压比提高100%，弹性模量降低31％，明显增韧；3）竹纤维增韧水泥石的机理在于改性后竹纤维与水泥基体粘结强度提高，纤维在水泥石晶体间起“搭桥”作用，纤维与水泥水化物之间紧密粘结起“拉筋”作用