矿渣在尾砂胶结充填中的应用与研究进展

普通硅酸盐水泥在尾砂胶结充填中被广泛使用,但存在两个问题:水泥生产过程能耗高,需要大量不可再生资源、CO2排放量大;充填成本高,灰砂比可调范围窄,适应性差。为消除该影响,可采用工业副产品粒化高炉矿渣,辅以少量激发材料形成不同类型固化剂以取代水泥固化尾砂。该类固化剂水化所需碱度低,形成的水化硅酸钙在钙硅比上比普通硅酸盐水泥低,因而其强度和稳定性优异,同时可形成水滑石等产物填充结构孔隙;此外,还能因地制宜调整固化剂配方,固化剂性价比高,可在满足充填需求的同时提高对尾砂的适应性和固化效率。     

高硫尾砂胶结充填试验研究

普通硅酸盐水泥广泛用于高硫尾砂的胶结充填,但因硫酸盐侵蚀会导致充填体早期强度低而后期膨胀、开裂以及强度倒缩。本研究以矿渣为主要材料辅以少量激发剂配制成KL固化剂取代水泥固化高硫尾砂,相同条件下,试样7d和60d强度是水泥试样的2.3倍和6.0倍,早期强度高,后期强度不倒缩。KL固化剂中的低碱环境使得适量钙矾石在早期形成,不破坏水化硅酸钙凝胶结构,还能充当骨架降低孔隙率使试样更密实。综上可知,与水泥相比,KL固化剂固化高硫尾砂具有更好的强度和耐久性。     

外掺剂对水泥固化土强度的影响

水泥与软土拌合后水泥水化形成的氢氧化钙（ CH ）可能会被土样吸收而导致固化土中 CH 浓度欠饱和,使得形成水化硅酸钙（ C-S-H ）的 Ca²⁺ 和 OH ^- 减少,导致 C-S-H 生成量降低,阻碍水泥固化土强度增长。本研究选择部分理论上可以提高 CH 饱和度的化学试剂作为水泥固化土外掺剂。通过对比固化土抗压强度和固化土 CH 饱和度,探讨这些外掺剂对固化土强度增长的影响。研究结果表明,当固化土中 CH 不饱和时,掺加这些外掺剂可以显著提高固化土强度,固化土中 CH 饱和度越低,需要的外掺剂量越大,固化土强度增量越大;当固化土中 CH 饱和后,这些外掺剂对强度没有作用,即外掺剂可以通过提高固化土 CH 饱和度提高固化土强度。     

一种新固化材料固化滨海氯盐渍土的试验研究

中国滨海有大面积含盐量较高的吹填淤泥需固化处理。现 采用自制固化剂 A 与普通硅酸盐水泥对含盐量为 8% 的天津滨海新区吹填淤泥 TT 进行固化试验,当固化剂掺入比为 10% 和 15% 时,采用自制固化剂 A 的固化土强度分别比用普硅水泥的固化土强度提高了 2.4 倍和 1.7 倍。采取 SEM 、 XRD 和 EDXA 等试验对各固化土进行对比分析,结果表明：固化剂 A 固化 TT 固化土时,除产生了与水泥水化物相同的水化产物外,还与 TT 中的 NaCl 共同作用生成水化产物 Ca4Al2Cl2O6?10H2O ; Ca4Al2Cl2O6?10H2O 体积膨胀填充土中空隙,是吹填淤泥固化土的强度大幅提高的原因之一。     

生活垃圾渗滤液蒸发母液固化

为了解决处置生活垃圾渗滤液蒸发母液时缺少适合的固化用胶凝材料的问题，以水泥、水泥+石灰和自配固化剂分别对某项目蒸发母液进行固化试验.结果表明，蒸发母液固化后化学需氧量、氨氮质量浓度、油脂质量浓度和电导率等指标下降显著，重金属离子质量浓度限值也满足生活垃圾填埋场填埋要求.水泥和水泥+石灰固化蒸发母液凝结时间长，强度低，无法满足浆体及时转场填埋的要求，而在采用自配固化剂后，浆体工艺和强度指标提升明显，符合快速转场的要求.综合分析可知，固化剂在钙基膨润土和添加剂的协同作用下有效消除了蒸发母液对Ca²⁺的吸附，确保固化体系中生成了足量的钙矾石和水化硅酸钙并且都能稳定存在，保证了固化蒸发母液的快速凝结和强度稳定.     

早期低温养护对固化超氯盐渍土强度的影响

采用自制固化剂对含盐量高达12.5%的超氯盐渍土进行固化,通过室内试验和现场试验研究早期低温养护对固化土强度的影响。结果表明:固化土在早期低温养护时强度增长缓慢,5℃时28d龄期仅为标准养护强度的44.7%,转入常温养护后,经过150d固化土强度最终能够达到标准养护条件下28d的固化土强度。根据对察尔汗盐湖地区冬季地温与试验条件的对比分析认为,固化土法在青海察尔汗盐湖地区冬季施工是可行的,但在施工中应注意由温度带来的强度与龄期关系的变化。