減水劑對(duì)全尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、高速增長(zhǎng)，采礦工業(yè)得到快速的發(fā)展。但是采礦工業(yè)在為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供原材料的同時(shí)也產(chǎn)生了大量廢棄物—尾砂。大量尾砂堆放于地表會(huì)破壞土地，污染環(huán)境，并且井下存在大量采空區(qū)，給自然生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活帶來負(fù)面影響，這已成為目前亟待解決的重大問題。
　　對(duì)于尾砂的處理，最重要的手段是將其制成全尾砂膠結(jié)膏體充填材料并充填到地下采空區(qū)，這既解決了全尾砂堆積在地表的環(huán)境污染問題，又保證了采空區(qū)不塌陷的生態(tài)平衡問題。
　

2、　通過檢索相關(guān)文獻(xiàn)，了解全尾砂膏體料漿研究現(xiàn)狀和存在的問題，針對(duì)這些的問題，本文主要進(jìn)行了如下工作:
　　(1)對(duì)本論文中所用到的原材料的物理化學(xué)性能進(jìn)行分析和測(cè)試，了解所用到的試驗(yàn)方法的原理并掌握操作過程。
　　(2)全尾砂膠結(jié)膏體料漿流動(dòng)性測(cè)試方法的研究
　　目前國(guó)內(nèi)測(cè)量全尾砂膠結(jié)膏體充填材料(CementedPasteBackfill，CPB)流動(dòng)性的方法是參考混凝土流動(dòng)度的測(cè)量方法—坍落度法進(jìn)行測(cè)量。另外利用流

3、變儀可以測(cè)量材料的流變特性，了解材料在輸送時(shí)的參數(shù)。本文通過試驗(yàn)分析和研究了上述兩種方法測(cè)量CPB的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了利用電動(dòng)跳桌測(cè)量CPB流動(dòng)度，分析了電動(dòng)跳桌法測(cè)量CPB流動(dòng)性的原理、可行性及精確性，并在后續(xù)試驗(yàn)中使用電動(dòng)跳桌法進(jìn)行CPB流動(dòng)性的測(cè)量。
　　(3)研究減水劑對(duì)CPB中粉體材料的分散作用。
　　選擇水泥混凝土領(lǐng)域常用的5類減水劑（聚羧酸系高效減水劑、萘系高效減水劑、氨基高效減水劑、脂肪族高效減水劑和木質(zhì)

4、素磺酸鹽類減水劑）和CPB中常用的5種粉料（水泥、粉煤灰、礦渣粉、細(xì)尾砂粉和石灰石粉）進(jìn)行了減水劑對(duì)粉料分散性的對(duì)比試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)證明聚羧酸系高效減水劑對(duì)水泥、礦渣粉和粉煤灰的分散效果最好，脂肪族高效減水劑對(duì)石灰石粉和尾砂粉的分散效果最好，對(duì)粉煤灰的分散效果也較好（僅次于聚羧酸系高效減水劑）。由于全尾砂CPB中尾砂粉和粉煤灰和/或石灰石粉的含量遠(yuǎn)大于水泥和礦渣粉，并且脂肪族高效減水劑的單價(jià)約為聚羧酸系高效減水劑單價(jià)的1/4，所以脂肪族高

5、效減水劑將是制備全尾砂膠結(jié)膏體充填材料性價(jià)比最高的減水劑。
　　(4)減水劑對(duì)CPB性能的影響及機(jī)理探討
　　本文共制備了18組試件，固定料漿的流動(dòng)度（即坍落度為180mm），采用摻減水劑和未摻減水劑的料漿及其固化體作對(duì)比研究，其中水泥摻量為3％、5％和7％，養(yǎng)護(hù)齡期為7d、14d和28d。試驗(yàn)證明在保持料漿坍落度相同的條件下，摻減水劑比未摻減水劑的料漿濃度可提高四個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)合壓汞測(cè)孔法得到的結(jié)果和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，說明減