減水劑對全尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)、高速增長，采礦工業(yè)得到快速的發(fā)展。但是采礦工業(yè)在為國民經(jīng)濟建設(shè)提供原材料的同時也產(chǎn)生了大量廢棄物—尾砂。大量尾砂堆放于地表會破壞土地，污染環(huán)境，并且井下存在大量采空區(qū)，給自然生態(tài)與社會經(jīng)濟生活帶來負面影響，這已成為目前亟待解決的重大問題。
　　對于尾砂的處理，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，了解全尾砂膏體料漿研究現(xiàn)狀和存在的問題，針對這些的問題，本文主要進行了如下工作:
　　(1)對本論文中所用到的原材料的物理化學(xué)性能進行分析和測試，了解所用到的試驗方法的原理并掌握操作過程。
　　(2)全尾砂膠結(jié)膏體料漿流動性測試方法的研究
　　目前國內(nèi)測量全尾砂膠結(jié)膏體充填材料(CementedPasteBackfill，CPB)流動性的方法是參考混凝土流動度的測量方法—坍落度法進行測量。另外利用流

3、變儀可以測量材料的流變特性，了解材料在輸送時的參數(shù)。本文通過試驗分析和研究了上述兩種方法測量CPB的原理及優(yōu)缺點，并提出了利用電動跳桌測量CPB流動度，分析了電動跳桌法測量CPB流動性的原理、可行性及精確性，并在后續(xù)試驗中使用電動跳桌法進行CPB流動性的測量。
　　(3)研究減水劑對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、細尾砂粉和石灰石粉）進行了減水劑對粉料分散性的對比試驗研究。實驗證明聚羧酸系高效減水劑對水泥、礦渣粉和粉煤灰的分散效果最好，脂肪族高效減水劑對石灰石粉和尾砂粉的分散效果最好，對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大于水泥和礦渣粉，并且脂肪族高效減水劑的單價約為聚羧酸系高效減水劑單價的1/4，所以脂肪族高

5、效減水劑將是制備全尾砂膠結(jié)膏體充填材料性價比最高的減水劑。
　　(4)減水劑對CPB性能的影響及機理探討
　　本文共制備了18組試件，固定料漿的流動度（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比研究，其中水泥摻量為3％、5％和7％，養(yǎng)護齡期為7d、14d和28d。試驗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百分點。結(jié)合壓汞測孔法得到的結(jié)果和抗壓強度試驗結(jié)果，說明減