减水剂对全尾砂胶结膏体充填材料性能的影响研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheInfluenceofWater-reducingAgentonthePropertiesofTotalTailingsCementedPasteBackfillProject(51274174)SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaByShanshanLvSupervisor：Prof．JuanrongZhengStructureEngineering一CollegeofCivilEngineeringA

2、pril2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：昱杉钐日期：2∥牛年r月2乡日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进

3、行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：B杉杉日期：二D，牛年r月2衫日摘要随着我国国民经济持续、高速增长，采矿工业得到快速的发展。但是采矿工业在为国民经济建设提供原材料的同时也产生了大量废弃物一尾砂。大量尾砂堆放于地表会破坏土地，污染环境，并且井下存在大量采空区，给自然生态与社会经济生活带来负面影响，这已成为目前亟待解决的重大问题。对于尾砂的处理，最重要的手段是将其制成全尾砂胶结膏体充填材料并充填到地下采空区，这既解决了全

4、尾砂堆积在地表的环境污染问题，又保证了采空区不塌陷的生态平衡问题。通过检索相关文献，了解全尾砂膏体料浆研究现状和存在的问题，针对这些的问题，本文主要进行了如下工作：(1)对本论文中所用到的原材料的物理化学性能进行分析和测试，了解所用到的试验方法的原理并掌握操作过程。(2)全尾砂胶结膏体料浆流动性测试方法的研究目前国内测量全尾砂胶结膏体充填材料(CementedPasteBackfill，CPB)流动性的方法是参考混凝土流动度的测量方法一坍落度法进行测量。另外利用流变仪可以测量材料的流变特性，了解材料在输送时的参数。本文通过试验分析和研究了上述两种方法测量CPB的原理及优缺点，并提出了利用电动

5、跳桌测量CPB流动度，分析了电动跳桌法测量CPB流动性的原理、可行性及精确性，并在后续试验中使用电动跳桌法进行CPB流动性的测量。(3)研究减水剂对CPB中粉体材料的分散作用。选择水泥混凝土领域常用的5类减水剂(聚羧酸系高效减水剂、萘系高效减水剂、氨基高效减水剂、脂肪族高效减水剂和木质素磺酸盐类减水剂)和CPB中常用的5种粉料(水泥、粉煤灰、矿渣粉、细尾砂粉和石灰石粉)进行了减水剂对粉料分散性的对比试验研究。实验证明聚羧酸系高效减水剂对水泥、矿渣粉和粉煤灰的分散效果最好，脂肪族高效减水剂对石灰石粉和尾砂粉的分散效果最好，对粉煤灰的分散效果也较好(仅次于聚羧酸系高效减水剂)。由于全尾砂CPB中

6、尾砂粉和粉煤灰和／或石灰石粉的含量远大于水泥和矿渣粉，并且脂肪族高效减水剂的单价约为聚羧酸系高效减水剂单价的l／4，所以脂肪族高摘要效减水剂将是制备全尾砂胶结膏体充填材料性价比最高的减水剂。(4)减水剂对CPB性能的影响及机理探讨本文共制备了18组试件，固定料浆的流动度(即坍落度为180mm)，采用掺减水剂和未掺减水剂的料浆及其固化体作对比研究，其中水泥掺量为3％、5％和7％，养护龄期为7d、14d和28d。试验证明在保持料浆坍落度相同的条件下，掺减水剂比未掺减水剂的料浆浓度可提高四个百分点。结合压汞测孔法得到的结果和抗压强度试验结果，说明减水剂可以打开浆体中絮凝结构，细化固化体孔径，从而提

7、高固化体的各龄期(7d、14d和28d)抗压强度。关键词：全尾砂胶结膏体充填材料；减水剂；粉料浆体的分散度；流动度；无侧限抗压强度IIAbstractWiththegrowthofChina'snationaleconomysustainedandrapidly，theminingindustryhasbeendevelopedwithahighspeed．Theminingindustryprovidesa