废石颗粒级配优化对充填材料性能的影响机制

目的:减少排土场废石堆积对矿山产生的安全威胁。方法:通过研究废石颗粒粒径分布特征,进行不同级配废石胶结充填材料的力学特性及流动性能实验,优化废石颗粒级配,揭示其与水泥及粉煤灰固化作用机制。结果:+0.075~-16 mm废石充填体试件的颗粒级配分布特征与机制砂充填体强度特性相近,其单轴抗压和抗拉强度及软化系数均高于其余废石级配充填体;四种充填料浆的坍落度相差不大,而+0.075~-16 mm废石充填料浆的泌水率较小,流动性较好;养护28 d废石(+0.075~-16 mm)充填体试件表面较平整,微观结构较紧密,其内部被少量的废石颗粒和粉煤灰、较多的网络状水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和大量的针棒状钙矾石(AFt)水化产物,以及六方板状的CH晶体结构充填,使得其微观结构比其余废石(-16 mm和+0.15~-16 mm)试件更加致密,与机制砂(-16 mm)试件相接近。结论:既能为类似矿山优化充填工艺参数提供技术借鉴,也可以减少矿山充填开采成本。