【摘要】：堿渣與飽和鹵水混合制成漿體回填到鹽礦廢棄鹽腔可同時解決堿渣處理問題和地下廢棄鹽腔存在的地質(zhì)隱患。回填堿渣強度是影響充填效果的重要因素。因此,為了提高回填堿渣強度,采用摻入粉煤灰制成復合堿渣對其強度特性進行改良。針對不同粉煤灰摻合比的堿渣開展了組成、力學和細觀試驗。研究結(jié)果表明:(1)摻入粉煤灰能明顯改善堿渣的強度,使其黏聚力、內(nèi)摩擦角都大幅提高,抗剪強度大幅增加;(2)粉煤灰摻合比越大,增強效果越明顯,但強度并非隨摻合比呈線性變化,對黏聚力而言,在0~20%內(nèi)的摻合比下增加速度最快,而對內(nèi)摩擦角則在20%~30%的摻合比區(qū)間增加最快,對抗剪強度而言,0~20%的摻合比內(nèi)增加最明顯;(3)粉煤灰摻入還可顯著改善堿渣的壓縮固結(jié)特性,使其固結(jié)系數(shù)大幅提高,從而提高堿渣固結(jié)速度,縮短充填工期,其中在0~10%的摻合比內(nèi)對壓縮固結(jié)特性改善最顯著;(4)礦物組成分析表明,粉煤灰摻入改變了礦物組成,使得親水性礦物含量急劇銳減,進而改變了其沉積特性。而細觀分析則表明,粉煤灰摻入使堿渣從絮凝團細觀結(jié)構(gòu)變成了粉煤灰充當骨架的充填結(jié)構(gòu),且粒間支撐和拉聯(lián)效應明顯。從增強效果提高、壓縮固結(jié)特性增強、控制成本和工期綜合分析表明,最優(yōu)摻合比為20%左右,建議工程中以不高于20%的摻合比作為實用摻合比即可取得較為理想的充填增強效果。該研究為揭示堿渣增強機制及廢棄鹽腔堿渣充填工藝優(yōu)化提供了有益參考。
[Abstract]:The mixture of alkali slag and saturated brine to make slurry backfill into salt cavities can solve the problem of alkali slag treatment and geological hidden danger of underground waste salt cavities at the same time. The strength of backfill alkali slag is an important factor affecting the filling effect. Therefore, in order to improve the strength of backfill alkali slag, the strength characteristics of composite alkali slag were improved by adding fly ash. The composition, mechanics and meso-scale test of alkali slag with different fly ash blending ratio were carried out. The results show that: (1) addition of fly ash can obviously improve the strength of alkali slag, make its cohesion, internal friction angle and shear strength increase significantly; (2) the greater the ratio of fly ash to fly ash, the more obvious the enhancement effect is. However, the strength does not change linearly with the blending ratio. For cohesion, the increase speed is the fastest at the blending ratio of 0 ~ 20%, while the increase of the internal friction angle is the fastest in the range of 20% / 30% of the blending ratio. (3) addition of fly ash can significantly improve the compression consolidation characteristics of alkali slag and increase its consolidation coefficient significantly, thus increasing the consolidation speed of alkali slag and shortening the filling period. (4) the mineral composition analysis showed that the mineral composition of fly ash changed the mineral composition, the hydrophilic mineral content decreased sharply, and then changed its sedimentary characteristics. The results of meso-analysis showed that the alkali slag was changed from flocculating micro-structure to filling structure with fly ash as skeleton, and the effect of intergranular support and tensile connection was obvious. From the comprehensive analysis of enhancement effect, compression and consolidation characteristic, control cost and time limit, the optimum blending ratio is about 20%. It is suggested that the practical mixing ratio of not more than 20% can obtain ideal filling reinforcement effect. The study provides a useful reference for revealing the reinforcement mechanism of alkali slag and optimizing the filling process of waste salt cavities.
【作者單位】： 重慶大學西南資源開發(fā)及環(huán)境災害控制工程教育部重點實驗室;中國科學院武漢巖土力學所巖土力學與工程國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(No.51304187)
【分類號】：TU472

【參考文獻】

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本文編號：2205611