减水剂作用下超细尾砂膏体流变和力学性能研究

金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (11): 167-173.

减水剂作用下超细尾砂膏体流变和力学性能研究

周浩¹ 孙晓刚¹ 邱景平¹郭镇邦¹张世玉¹ 袁龙¹ 王成利²

1. 东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳 118019;2. 鞍山钢铁劳研所科技有限公司,辽宁鞍山 114031

出版日期:2023-11-15 发布日期:2024-01-02
基金资助:
辽宁省重大科技专项(编号:2020JH1 / 10300005);国家自然科学基金项目(编号:51774066)。

Study on Rheological and Mechanical Properties of Cemented Ultra-fine Tailings Backfill Under Superplasticizer Effect

ZHOU Hao¹ SUN Xiaogang¹ QIU Jingping¹ GUO Zhenbang¹ ZHANG Shiyu¹YUAN Long¹ WANG Chengli² #br#

1. School of Resources and Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang 110819,China;2. Anshan Iron and Steel Labor Health Research Institute Technology Co. ,Ltd. ,Anshan 114031,China

Online:2023-11-15 Published:2024-01-02

摘要/Abstract

摘要： 为解决超细尾砂胶结充填材料(CUTB)流动性差、强度低的问题,分析了减水剂( SP)对 CUTB 的浆体流变、固化强度及波速等的改善效果,并提出了基于絮凝体含水量的屈服应力预测模型。结果表明:① 当 SP 掺量从 0 增加到 0. 04%时,屈服应力和等效塑性黏度分别降低了 51. 3%和 37. 5%;② 提出的考虑絮凝体含水量的动态屈服应力模型是科学有效的,最大堆积密度和有效固体浓度是影响新拌 CUTB 屈服应力的主要微观因素;③ SP 能够显著提高 CUTB 的强度,当 SP 掺量从 0 增加到 0. 04%时,3、7、28 d 强度分别提高了 17. 7%,34. 0%和 28. 0%;④ 最优的 SP 掺量为 0. 03%。研究结果可为矿山实际利用 SP 改善 CUTB 性能提供参考。

关键词: 减水剂, 超细尾砂, 动态屈服应力, 单轴抗压强度, 超声波波速

Abstract: In order to solve the problem of poor flow and low strength of cemented ultra-fine tailings backfill ( CUTB), this paper investigated the improvement effect of superplasticizer ( SP) on the properties of CUTB such as rheology,strength and ultrasonic pulse velocity,and proposed a prediction model of yield stress based on the water content of flocculant. The results show that:① The yield stress and equivalent plastic viscosity decreased by 51. 3% and 37. 5%,respectively,when the SP content increased from 0 to 0. 04%. ② The proposed dynamic yield stress model considering the water content of floc is scientifically valid,and the maximum packing density and effective solids concentration are the main fine-scale factors affecting the yield stress of fresh CUTB. ③ SP can significantly improve the strength of CUTB. When the SP content was increased from 0 to 0. 04%,the 3,7,28 dstrengths were increased by 17. 7%,34. 0% and 28. 0%,respectively. ④ The optimal SP content was 0. 03%. The results of this paper provide a reference for the actual use of SP to improve the performance of CUTB in mines.

Key words: superplasticizer,ultra-fine tailings,dynamic yield stress,uniaxial compressive strength,ultrasonic pulse velocity

周浩, 孙晓刚, 邱景平, 郭镇邦, 张世玉, 袁龙, 王成利. 减水剂作用下超细尾砂膏体流变和力学性能研究[J]. 金属矿山, 2023, 52(11): 167-173.

ZHOU Hao, SUN Xiaogang, QIU Jingping, GUO Zhenbang, ZHANG Shiyu, YUAN Long, WANG Chengli. Study on Rheological and Mechanical Properties of Cemented Ultra-fine Tailings Backfill Under Superplasticizer Effect[J]. Metal Mine, 2023, 52(11): 167-173.

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