采空区粉煤灰泡沫混凝土充填体的试验研究.pdf
《采空区粉煤灰泡沫混凝土充填体的试验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采空区粉煤灰泡沫混凝土充填体的试验研究.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第3 7 卷第6 期 2 0 1 4 年1 1 月 非金 属 矿 N o n M e t al l i c M i nes V o1 3 7 N o 6 No v e mbe r 2 01 4 采空区粉煤灰泡沫混凝土充填体的试验研究 张淑坤李伟 宋帅帅王宾辉潘强 ( 辽 宁工程技术大学 土木与交通学院,辽宁 阜新1 2 3 0 0 0 ) 摘要 以普通硅酸盐水泥、 发泡剂、 粉煤灰和外加剂为原料, 通过室内试验方法制备采空区膏体充填材料, 并对其性能指标进行研究分析 结果表 明, 粉煤掺 量为 O 5 0 、 绝干密度为 2 0 0 5 0 0k g m 时 , 粉煤灰 泡沫混凝土抗压强度在
2、O 4 - 2 8MP a变化 , 抗剪强度在 O 0 5 O 3 5 MP a变化 , 采用不同配比获得充填体强度能够满足一般采空区充填要求; 随着泡沫掺入量及粉煤灰替换率的增加, 能够得到同质量下普通混凝土体积 3 7 倍 以上 的充填体, 说明在 满足充填体强度要求条件 下, 该充填体利用率较 高 该充填体具有较好的 变形能力和延性 , 适合采空区充填。 关键词栗空区; 粉煤灰泡沫混凝土; 充填体; 抗压强度; 抗剪强度 中图分类号 : T Q1 7 2 7 1 5 ; T D3 2 5 + 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 0 8 0 9 8 ( 2 0 1 4 ) 0
3、 6 - 0 0 3 6 0 3 Ex o e r i me n t a l S t u d y o n F o a m e d Co n c r e t e Bl o c k Fi l l e r i n Go a f Z h a n g S h u k u n L i We i S o n g S h u a i s h u a i Wa n g B i n h u i P a n Qi a n g ( I n s t i t u t e o f C i v i l a n d T r a n s p o r t a t i o n , L i a o n in g T e c h n i
4、 c a l U n i v e r s i t y , F u x i n , L i a o n i n g 1 2 3 0 0 0 ) Ab s t r a c t Or d i n a r y p o r t l a n d c e m e n t , f ly a s h , f o a m i n g a g e n t , a d m i x t u r e a s r a w m a t e r i a l , ma k e p a s t e fi l l i n g m a t e r i a l b y me a n s o f t h e l a b o r a t a
5、 ry t e s t me t h o d, a n d a n a l y s i s i t s p e r f o r m e n c e i n d e x Th e r e s ul t s s h o w: wh e n t h e fly a s h pr o pe r t y:0 50 , a b s ol u t e d ry d e ns i t y:2 0 0 5 0 0 k g m ,t he c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f t h e f o a me d c o n c r e t e b l o c k c h
6、a n g e s b e t we e n 0 4 2 8 MP a t h e s h e a r s t r e n g h c h a n g e s b e t we e n 0 O 5 0 3 5 M P a o b t a i n in g t h e fil l e r s t r e n g t h b y u s i n g di f f e r e n t p r o p o r t i o ni n g s c a n me e t t he g e ne r a l fil l i n g r e q u i r e me n t s in go a l ; a s
7、t h e f o a m p r o p e r t y a n d t h e r a t e o f s u b s t i t u t i o n o f t h e fl y a s h a n d i n c r e a s e , g e t the fil l e r 3 7 mo r e t i me s t h a n t h e s a me q u a l it y o f c o mme n c o nc r e t e , i t s ho ws t h a t t h e u t i l i z a t i o n r a t i o o f t h e fil
8、le r i s h i g h e r i n t h e c o n d i t i o n o fme e t i n g the s t r e n g t h r e q uir e me n t o f t h e fil l e r Th e fil l e r h a s b e ne r d e f o r ma b i l i t y a n d d u c t i l it y ,a n d i t i s s u i t a b l e t o fil l in g o a Ke y wo r d s g o a f o a me d c o n c r e t e b
9、 l o c k ; f l e r ; e x p e r i me n t ; c o mp r e s s i v e s t r e n g t h ; s h e a r s t r e n gth 充填体虽不能完全消除采空区围岩变形和破坏, 但可大大降低上覆岩层的移动和 自由发展。充填工 艺发展主要经历了千式充填阶段、 水砂混合充填阶段 和胶结膏体充填阶段 。干式充填材料特点是空隙 大、 密实度低、 充填效率也低, 由于充填体自身会被再 次压缩, 因此对于上覆岩层移动的抑制效果较差, 但 材料本身成本较低 ; 水砂混合充填对所选取 的填 料要求较高, 充填输送方便 , 充填效率较高
10、 3 1 ; 胶结膏 体充填由骨料和胶凝材料组成, 充填效率较高, 对于 上覆岩层抑制效果也好 , 骨料一般采 用碎石、 细沙及 尾矿砂等, 而胶凝材料一般用水泥, 充填成本较高 0 。 随着技术 的发展, 膏体充填发展迅速 , 新型膏体充填 材料的研发也成为研究热点。为降低膏体充填成本, 掺入工业废料粉煤灰制备采空区膏体充填材料是很 好的途径 。冯国瑞等 对充填体中从激发粉煤灰 活性角度进行了大量实验研究, 提出了激发剂采 用及 配比建议 。张钦礼等 7 从粉煤灰在充填体配比角度 进行研究, 提出了最优配比。徐俊明等 将粉煤灰与 收稿 日期 :2 叭4 0 9 2 6 基金 项 目:国家 自
11、然科 学基金 ( 5 1 1 7 4 2 6 8 ) ;大 学生创新 训练 项 目 ( 2 0 1 41 叭47 O 5 7 、 。 其他充填材料混合对采空区进行充填 。目前掺入粉 煤灰的膏体充填材料主要从外加剂或不同骨料的混 合角度出发进行研究, 而对于凝胶材料本身的改性研 究较少。本实验采用泡沫混凝土作为胶凝材料 , 掺入 一 定比例粉煤灰制备采空区膏体充填材料, 对该充填 体的配比及物理特性进行 了探讨性研究。 部分矿区充填体强度设计见表 1 。国内外研究经 验表明, 充填体承担围岩移动应力的 2 0 7 0 , 承载 系数为 k为 0 4时, 大概承担 4 0 左右 l 。围岩移动 也
12、并非一次性整体剪切破坏而失去平衡 , 而是先片帮 剥落, 破损范围渐渐扩散至围岩深部 , 逐渐失去平衡 , 最终才导致围岩大规模移动。若初期便能够维持表 层岩体稳定, 破碎范围得不到扩展便不会逐渐失去平 表 1 部分矿区充填体强度设计 一 3 6 矿山名称 开采方式 充填体 强度 MP a 凡 口铅 锌 矿 VC R法 2 5 大冶铜 绿 山矿 VC R法 1 9 大厂铜坑锡矿 分段 空场嗣后充填 1 4 8 安庆铜矿 大孔侧向崩矿采矿法 2 5 新布 罗肯希尔矿( 加拿大) VC R法 O 4 塔拉 铅锌 矿( 爱尔兰 ) 深孔崩矿 2 5 张淑坤,李伟,宋帅帅,等 采空区粉煤灰泡沫混凝土充
13、填体的试验研究 衡 , 充分调动了原岩 自身稳定性来支撑地压, 而并非 是由充填体本身强度支撑抑制围岩的位移 1 0 o一味 追求高强度充填体, 不但无益于工程的稳定性 , 也会 增加更大的经济投入。因此, 采空区充填应全面衡量, 综合考虑材料组成及配比, 达到满足工程要求和降低 成本的目的。 1 实验部分 1 1 原料水泥: 普通 4 2 5 硅酸盐水泥; 粉煤灰 : 阜 新热 电厂粉煤灰 , 具体化学成分 ( ) 为: S i O , 6 5 0 ; A1 2 O3 , 1 6 7; Fe 2 O3 , 3 6; Ca O , 1 0 5; M gO , 1 1; Na 2 O , 2 2
14、 ; K 2 O, 0 4 ; S O , 0 5 。发泡剂: 铝粉 ; 强碱外加剂 : C a O, 约为粉煤灰质量 3 。 1 2 试件制备试件制作尺寸为 1 0 0 I -n r n X 1 0 0 n n q x 1 0 0 mm。试验方法按照规范 泡沫混凝土砌块 进行。 试件养护 2 8 d , 测试其抗压、 抗剪强度参数 , 并对试件 的绝干密度及体积进行计算和量测, 以备全方位衡量 该充填材料的性能。具体试验过程 : ( 1 ) 首先利用高速 搅拌机对泡沫剂水溶液进行搅拌 , 制备泡沫 , 直至泡 沫分布均匀、 稳定不破损为止。( 2 ) 按照试验所设计的 控制掺入水泥、 粉煤灰
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 采空区 粉煤 泡沫 混凝土 充填 试验 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【ai****e】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【ai****e】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。