矿渣基胶凝材料固废充填体强度与微观结构研究

目的:为了探究矿山周边具备潜在胶结活性的固废材料及高硫尾砂对胶结充填体强度和充填料浆的影响效应,揭示高硫尾砂复合充填材料的激发机理。方法:通过对不同配比充填体试样进行单轴抗压试验及SEM/EDS测试,分析其抗压强度、破坏模式和微观结构。结果:相较于使用100%水泥,采用生石灰作为激发剂时,尾砂∶戈壁集料为3∶7或4∶6胶结充填体试样的7 d强度均有所提高;当尾砂和戈壁集料的配比相同时,随着生石灰掺量的增加,胶结充填体的力学强度逐渐降低,生石灰最优掺量为10%;适当增加矿渣微粉的掺量有利于力学强度提高;通过微观结构分析,水化反应试件的内部生成了大量的纤维状C-S-H以及针状的钙矾石(Aft),充填体试样中的主要元素为O、C、Si、Ca、Al和Mg。结论:采用固废材料完全代替水泥具有可行性。意义:研究结果可为不同充填技术需求下固废材料的应用提供理论与技术依据。