【摘 要】
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充填技术引入高寒地区可有效减少采矿对环境的破坏,针对低温下尾砂胶结充填体力学性能与固结机理研究的不足,开展5 ℃养护下充填体试样的单轴抗压、XRD、热分析和SEM试验研究,从定性和定量分析并探讨低温下尾砂胶结充填体的强度演化规律与固结机制。结果表明,低温对尾砂胶结充填体早期强度影响较大,其中各主要因素影响程度由大到小依次为:灰砂比、养护龄期、质量浓度;低温下的水泥净浆AFt、C-S-H主特征峰均低
【基金项目】
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国家重点研发计划项目(2018YFC0808403);
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充填技术引入高寒地区可有效减少采矿对环境的破坏,针对低温下尾砂胶结充填体力学性能与固结机理研究的不足,开展5 ℃养护下充填体试样的单轴抗压、XRD、热分析和SEM试验研究,从定性和定量分析并探讨低温下尾砂胶结充填体的强度演化规律与固结机制。结果表明,低温对尾砂胶结充填体早期强度影响较大,其中各主要因素影响程度由大到小依次为:灰砂比、养护龄期、质量浓度;低温下的水泥净浆AFt、C-S-H主特征峰均低于常温下,7 d龄期时未出现AFt衍射特征主峰,掺外加剂的7 d龄期水泥净浆出现了AFt衍射特征主峰,有利于早期充填体强度的提高;低温下水泥净浆掺外加剂与否的TG-DSC、DTG曲线类似,分别存在5个吸热峰与4个失重峰,7 d龄期时掺外加剂水泥净浆TG曲线位于无外加剂TG曲线下方,失重峰也大于无外加剂水泥净浆,有利于早期充填体生成更多水化产物;低温环境下,外掺Na2CO3、NaOH可明显提高充填体早期强度,但不利于中后期强度增长,此外,结合SEM试验结果,从胶凝材料水化不同时期,将低温下尾砂胶结充填体固结过程划分为三个阶段。研究成果为高寒地区尾砂胶结充填体固结机制和强度控制提供理论基础和技术参考。
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