粉煤灰是热电厂排放的火山灰粉体废弃物,具有潜在活性,通常用于水泥掺合料.但掺加粉煤灰的胶凝材料会降低早期强度,导致粉煤灰掺加量受到很大限制.针对金川矿山充填采用棒磨砂充填料和水泥胶凝材料,开展了粉煤灰和矿渣微粉等复合胶凝材料早期强度激发剂试验.试验设计料浆浓度为78％,胶砂比为1∶4.首先,采用生石灰、脱硫灰渣、芒硝、亚硫酸钠等复合激发剂的正交设计,进行粉煤灰和矿渣微粉早期激发作用的材料配比试验;然后,采用DPS数据处理软件,建立充填体强度与激发剂材料掺量的回归方程,并通过优化决策确定激发剂最优配比.结果显示,由质量分数分别为5％的生石灰、17.5％的脱硫灰渣、3％的芒硝、1.5％的亚硫酸钠构成的复合激发剂,胶结充填体3d强度达到2.19 MPa,大于金川矿山设计的1.5 MPa强度要求.当采用20％的粉煤灰替代矿渣微粉时,胶结充填体3d强度达到1.504MPa,也满足金川矿山对充填体强度的要求,且28 d沉缩率仅为8.68％.由此可见,充分利用粉煤灰和矿渣微粉开发充填胶凝材料,不仅可以降低充填成本,提高采矿经济效益,而且还能够保护环境,实现绿色开采.

      关键词：粉煤灰   矿渣微粉   复合激发剂   正交试验    

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