编号：CYYJ04103
篇名：磨细粉煤灰调控矿渣基充填材料配比优化以及硬化机理研究
作者：滑怀田 王清亚
关键词： 磨细粉煤灰 充填材料配比 硬化机理 流动性 抗压强度
机构： 山西工程技术学院矿业工程系 东华理工大学地球科学学院
摘要： 为实现粉煤灰与高炉矿渣的高效利用,并研发低原料成本高性能的矿山用胶结充填材料,开展了一系列正交配比优化试验,探究了粉煤灰掺量、Ca(OH)2、Na2SO4与料浆质量浓度等因素对矿渣基胶结充填材料的抗压强度、流动性与凝结时间等性能的影响,并获得了最优的参数配比,同时利用热重差热分析以及扫描电镜微观分析研究了磨细粉煤灰对矿渣基材料的调控机制与硬化机理。结果表明:正交试验中充填体7 d与28 d的抗压强度分别大于2.6 MPa与6.8 MPa;Ca(OH)2的碱激发对提升3 d抗压强度起到重要作用,而粉煤灰掺量对充填体各龄期的抗压强度提升起到重要作用;充填材料最优参数配比(Y样品)为:磨细粉煤灰掺量30%、Ca(OH)2掺量15%、Na2SO4掺量5%与料浆质量浓度80%。硬化机理分析表明:磨细粉煤灰的掺入,使矿渣基胶结充填材料110℃附近的C-S-H与钙矾石等水化产物吸热峰增大,Y样品3 d与28 d的失重量分别为4.80%与4.96%,证明充填材料体系不断反应,产生更多的C-S-H与钙矾石,二者连接生长在一起,充填体的结构比较密实且孔隙减少,提供较大的抗压强度。
