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1、2013年第9期混凝土與水泥制品2013No．99月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSSeptember全尾砂新型膠凝材料的配合比優(yōu)化魏微．高謙(1．北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，100083；2．金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室)摘要：選取水淬高爐礦渣為主要原料，石灰加脫硫石膏為復(fù)合激發(fā)劑，添加少量氯化鈣制成全尾砂新型膠凝材料，以其完全取代礦山膠結(jié)充填中使用的膠結(jié)劑水泥。采用設(shè)計4因素3水平的正交試驗，考察了石灰、脫硫石膏及氯化鈣添加量對全尾砂新型膠凝材料充填體強(qiáng)度的影響．獲得了制備全尾砂新型膠凝材料充填體2
2、8d強(qiáng)度的最佳配合比。結(jié)果表明，全尾砂新型膠凝材料充填體在最佳配合比條件下28d的單軸抗壓強(qiáng)度為2．944MPa，是相同條件(濃度、膠砂比、齡期)下42．5IL水泥膠凝材料充填體強(qiáng)度的7．5倍，可以取代水泥作為全尾砂膠結(jié)劑。關(guān)鍵詞：正交設(shè)計；全尾砂；膠凝材料；配合比；強(qiáng)度’Abstract：Forreplacingtraditionalcement，anewtypeofwhole-tailingcementitiousmaterialsisdesignedandpre—paredbyusingwaterquenchingblastfurnace
3、slagasmainmaterialaswellaslimedesulphurizationgypsumascompositeactivatorandaddingcalciumchloride．Usingtheorthogonaldesignmethodof4factorsx3levels，theoptimalmixpropor—tionforpreparingthewhole—tailingbackfillbodywereobtainedbystudyingtheeffectsoffollowingfactors，suchaslime，des
4、ulphurizationgypsumandcalciumchloride．rrheresultsshowthatthe28dstrengthofthewhole—tailingbackfillingbodyis2．944MPausingtheoptimummixproportion．whichis7．5timesthanthatof42．5Rcementitiousbackfillingbodyunderthesameconditionofconcentration，cement-sandratioandages．Therefore，thew
5、hole-tailingcementitiousmaterialcanreplacecementasthecementationmateria1．Keywords：Orthogonaldesign；whde—tailing；Cementitiousmaterials；Mixproportion；Strength中圖分類號：TD05文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—4637(2013)09—78—030前言膠結(jié)材料。水泥不僅污染環(huán)境而且成本高．要占充礦產(chǎn)需求量隨著工業(yè)社會的飛速發(fā)展而迅速填成本的50％以上，而充填成本又占采礦成本的一增加，礦產(chǎn)資源
6、大規(guī)模開發(fā)的同時，大量固體廢棄半左右l6l。高額的充填成本嚴(yán)重制約了膠結(jié)充填技物被排放在地表。廢棄物的排放占用土地，浪費資術(shù)的應(yīng)用，充填技術(shù)的發(fā)展需要切實解決的關(guān)鍵問源，破壞環(huán)境，引發(fā)安全問題。減少甚至取消礦山固題之一是降低充填費用、提高充填強(qiáng)度【7】。司家營鐵體廢物的排放，重新利用固廢、變廢為寶，保護(hù)礦區(qū)礦礦山的尾砂為超細(xì)尾砂．前期強(qiáng)度試驗證明，水生態(tài)環(huán)境越來越受到世界各國的重視。礦山排放的泥對其膠結(jié)能力差，試塊強(qiáng)度低。如果通過提高膠固廢大部分是尾砂，利用尾砂廢料回填采空區(qū)不僅砂比來滿足充填體的強(qiáng)度要求，勢必會大大增加充能減少甚至消除固廢的排
7、放、保障采礦作業(yè)安全、填采礦費用，降低礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益。為了降低保護(hù)地表完整、消除安全隱患，而且能保護(hù)遠(yuǎn)景資充填成本，提高充填體強(qiáng)度，實現(xiàn)礦山的無廢開采，源、提高地下資源回收率，促進(jìn)采礦業(yè)與環(huán)境、安全本課題組以高爐水淬渣為主要原料，研制開發(fā)出了和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展[1-5]。適用于司家營鐵礦膠結(jié)充填法開采的綠色、環(huán)保、司家營鐵礦地處冀東平原，地表擁有大量村莊低成本、高強(qiáng)度的全尾砂新型膠凝材料替代傳統(tǒng)的農(nóng)田，且礦床地下水豐富，地表不允許塌陷，同時還水泥膠凝材料。本文通過正交設(shè)計試驗確定了膠凝要考慮減少礦山廢棄物占用耕地．因此。該地區(qū)在材料的最佳配比
8、，可為類似礦區(qū)的開發(fā)提供借鑒。建礦山的礦床全部采用全尾砂充填開采。據(jù)統(tǒng)計，1新型膠凝材料正交設(shè)計試驗方案水泥是我國地下礦山采用膠結(jié)充填法開采的主要1．
