钢渣微粉浆体材料的活性激发及其充填性能研究

为解决采空区充填成本高、钢渣堆存污染环境等问题,以宏观与微观相结合的方法探究了激发剂对钢渣微粉的活性激发程度,同时分析了激活后钢渣微粉浆体复合材料在采空区充填方面工作性能的影响。钢渣微粉活性经物理与化学相结合的方法激发后,标准稠度用水量、凝结时间、净浆和胶砂试块的抗压强度等性能均有大幅度提升,XRD、SEM分析发现激活后的钢渣微粉经水化后方镁石、石膏衍射峰强度减弱,生成大量C-S-H、钙矾石(Aft)和水化硅酸钙凝胶,同时材料表面空隙减少,致密度提高。此外通过配合比试验确定了激活后钢渣微粉浆体复合材料的配比为CFB粉煤灰∶钢渣微粉∶矿渣粉∶脱硫石膏=65∶20∶10∶5,激发剂掺量为0.75%,并利用采空区裂缝和水下固结模拟试验考察了材料的实际工作性能。综合分析表明材料的各项性能指标均满足采空区的充填要求。

钢渣基固结粉胶凝材料开发与应用研究

针对中关铁矿高泥尾砂,利用钢渣、矿渣和脱硫石膏等固废资源,开展替代水泥的钢渣基固结粉胶凝材料研究。首先进行全尾砂及活性胶凝材料物化及粒径分析,然后开展钢渣基固结粉胶结充填体强度试验。根据正交试验极差分析及回归分析,确定钢渣基固结粉优化配方为钢渣35%、脱硫石膏18%和矿渣微粉47%;其尾砂胶结充填体强度约是水泥强度的1.5倍,材料成本仅为42.5普通硅酸盐水泥成本的40%左右。工业试验结果表明,尾砂胶结充填体7 d、28 d抗压强度超过工业充填设计指标,钢渣基尾砂充填固结粉满足矿山充填采矿要求。