再生细骨料残余浆体对混凝土流变性和强度的影响

文章开展再生细骨料残余浆体的定量表征实验、混凝土常规工作性能试验、流变性能试验和力学性能试验,研究不同残余浆体质量分数对再生细骨料混凝土流变性能和力学性能的影响。研究发现,再生骨料表面残余浆体的去除可以明显改善其基本性能,再生细骨料的使用会使新拌混凝土的坍落度和扩展度损失加快,屈服应力增大,塑性黏度降低。随着再生细骨料残余浆体质量分数的减少,用其制备出的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉随之增大。当浆体质量分数为14.9%时,骨料水泥界面过渡区粘结紧密,再生细骨料混凝土的28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为28.50、2.30 MPa,约为普通混凝土的89%、77%,表明较低残余浆体质量分数的再生细骨料可取代天然砂应用于混凝土中。

垮落带矸石浆体充填模拟试验研究

针对大海则千万吨矿井的绿色化低干扰排矸需求,提出了垮落带矸石浆体充填技术,以期在不影响矿井正常生产的前提下,实现煤矸石的安全、高效、绿色化处置。为确保该技术的可行及充填参数的有据可依,遂在大海则煤矿地面矸石山建立垮落带矸石堆积模型,研究2种质量分数矸石浆体在采空区垮落岩块间空隙内的流动扩散规律。研究结果表明:(1)矸石浆体在采空区垮落岩块空隙内的流动共分为3个时期,分别为淌流期、涌流期和渗流期,且3个时期相互关联,密不可分。(2)随着矸石浆体充填量的增加,动流坡度呈先减小而后增大的趋势,最终呈阶梯型分布,当浆体充填量达到176 m时,71.8%的矸石浆体第1阶梯动流坡度为7.5%,第2阶梯动流坡度为1.8%,75.3%的矸石浆体第1阶梯动流坡度为7.8%,第2阶梯动流坡度为2.1%。(3)矸石浆体在垮落带内流动具有阶段选择性,涌出点涌出的浆体先以淌流方式沿动流坡度在第1阶梯内流动,而后第1阶梯内的浆体再以渗流方式沿倾向方向向第2阶梯内流动,当浆体质量分数为75.3%时,浆体进入岩块间空隙的最小宽度约为10 mm,当浆体质量分数为71.8%时,浆体进入岩块间空隙的最小宽度约为7 mm,在第2阶梯内浆体如树枝分叉状依次充填岩块间的空腔及空隙,并在倾向边界和走向边界处形成浆体堆积点,其第1阶梯向第2阶梯渗流的浆体可达浆体总量的37.8%以上。(4)模型1和模型2内的浆体垂高分布特征基本一致,浆体垂高随着远离低位灌浆管出口整体上呈下降的趋势,浆体最大垂高2.11 m(1.77 m),位于倾向断面6.5 m(6.3 m)的第1阶梯内,与低位灌浆管出口的水平距离为0.5 m(0.3 m);浆体最小垂高0.797 m(0.669 m),位于倾向断面29.2 m(29.0 m)的第2阶梯中部,与低位灌浆管出口的水平距离为25.595 m(25.364 m)。(5)沿着矸石浆体的流动方向,矸石浆体中粗颗粒的占比呈降低的趋势,细颗粒的占比呈上升的趋势,矸石浆体的质量分数呈下降的趋势。模拟试验表明,采用矸石浆体低位灌浆充填,可以实现煤矸石的采空区排放,其充填规模与垮落岩块块度、矸石浆体浓度和矸石粒度组成有关。