纤维增强充填料浆的屈服应力与塑性黏度调控机制

摘要

本研究针对纤维增强充填料浆在管道泵送中的流变特性需求，采用旋转流变仪系统表征了其屈服应力与塑
性黏度的变化规律。结果表明，纤维类型显著影响流变参数，钢纤维对屈服应力和表观黏度提升最明显，经硅烷处
理的玻璃纤维次之，未处理玻璃纤维与聚丙烯纤维影响相对温和。纤维长度从6mm增至12mm时存在网络贯通阈值，
掺量从0.1%增至0.5%时屈服应力增长快于塑性黏度，超过0.5%后二者急剧上升且触变性增强。固相浓度从70%升至
80%时，屈服应力增幅明显大于塑性黏度。通过优选聚丙烯纤维掺量0.3%、固相浓度75%的配比，屈服应力从15Pa
升至22Pa，塑性黏度从0.8Pa·s增至1.1Pa·s。研究提出0.3%-0.5%为优选掺量区间，并结合泵送距离给出了参数建
议，为充填料浆的启停与沿程能耗控制提供了依据。