减水剂用于改善富硫尾砂胶结充填料性能的研究摘要：本文研究了三种减水剂对富硫尾砂胶结充填料(CPB)流动性和力学性能的影响。试验表明，在富硫尾砂胶结充填料中添加高效减水剂能增大CPB混合物的流动性，并且能保证低水灰比的CPB达到相同的稠度；使用普通硅酸盐水泥时，添加减水剂能明显提高CPB试样的短期和长期强度，改善稳定性，然而，对波特兰复合水泥，只有添加聚短酸类高效减水剂的CPB试样28天强度NO.7MPao关键字：尾砂胶结充填料；减水剂；富硫尾矿；流动度：TU528.042.2文献标识码：A引言充填采矿法近年来在煤矿、金属矿山的地下开采中得到了越来越广泛的应用[1-2]o目前使用管道输送技术的充填矿山，充填骨料大都使用分级后的选矿尾砂。本文以1:19的灰砂比制备富硫尾砂胶结充填料，研究三种不同减水剂对富硫尾砂胶结充填料(CPB)流变学特性和力学性能的影响，探讨减水剂在富硫尾砂CPB中的作用效果，为富硫尾砂胶结充填料作为矿井充填料的可行性提供依据，降低充填料生产成本。一、原材料和试验方法(尾砂和水泥试验用的尾砂试样含硫丰富(26.2%的S),其中黄铁矿是主要的硫化矿物。尾砂、普通硅酸盐水泥(OPC)和波特兰复合水泥(PCC)化学成分见表Io表1原材料化学成分、物理性质（二）外加剂试验选用的三种减水剂:P1木质素磺酸盐减水剂，由水，木质素磺酸钙，木质素磺酸钠和三乙醇胺构成；SP1荼系高效减水剂；SP2聚短酸高效减水剂。（三）坍落度测试进行坍落度测试，确定CPB混合物的坍落度为180颇时减水剂的掺量。水泥、尾砂含量固定不变，灰砂比为1：190水泥、尾砂和水拌和60s再添加减水剂。CPB充填料塌落度测试按照《GB/T50080—2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准》中的稠度试验进行。（四）CPB试样的准备和试验强度测试时，各种原材料用量由坍落度测试结果确定：水泥（0PC或PCC）、尾砂分别取50g,950g,不掺减水剂时水的掺量为298.5g,三种减水剂Pl,SP1和SP2掺量分别取3.5g,3g,2.7g时水的掺量取为276.5g。将尾砂、水泥、水以及减水剂在搅拌机拌合均匀，装入4）10cmXH20cm圆柱形试模内，置于湿度为80%,温度为25°C的室内养护到规定龄期，进行无侧限抗压强度（UCS）试验。图1三种减水剂不同掺量时CPB的坍落度值二、试验结果和分析（一）减水剂对CPB流变特性影响坍落度的测试结果见图1,可以看出，掺减水剂可以显著增大CPB混合物的坍落度。和预期一样，CPB混合物坍落度随着减水剂剂量增加而增大。当坍落度180mm时，需要掺加三种减水剂Pl,SP1,SP2的量分别增加到7%,6%和5.4%（占干水泥重量），即3.5g,3g和2.7g。此时，CPB混合物需水量与对照组（不掺减水剂）相比减少7.4%。坍落度为180颇时,用PCC,三种减水剂Pl,SP1,SP2的掺量依次为7%,6%,5.4%（占干水泥重量），用0PC时，所需三种减水剂的量较前者依次减少。图2三种减水剂对CPB试件（5%0PC作为胶结剂）力学性能的影响图3三种减水剂对CPB试件（5%PCC作为胶结剂）力学性能的影响（二）减水剂对CPB力学性能的影响从图2和图3可看到不掺减水剂的CPB试件60天左右强度达到高峰,掺减水剂的90天左右强度达到高峰，减水剂的添加使CPB试样的强度在较长的养护期内持续增长。和0PC组合时，掺减水剂制得的CPB试样28天UCS均N0.7MPa,并且在360天的养护期内保持稳定（UCSNO.7MPa）；和PCC组合时，只有掺SP2,才能使CPB试件28夭UCS^O.7MPaoCPB试件强度在56-90天的养护期内达到高峰，随后都会出现降低的趋势，但是都未低于0.7Mpa,不掺减水剂的CPB试件后期强度降低了21%和15%,均低于0.7MPa0三、结论减水剂的添加可以提高CPB的稠度和强度。三种减水剂相比，SP2是最有效的。水泥选用0PC时，添加减水剂可以使CPB28天UCSNO.7MPa,而且后期强度维持在0.7MPa以上，此时，减水剂可显著改善长期稳定性问题，缓解后期强度的降低。水泥选用0PC时，减水剂可提高CPB试件的短期强度，但是对其长期稳定性的改善是有限的，只有掺SP2减水剂能使CPB试件28天UCS达到0.7MPa,后期强度降低幅度减小。参考文献：[1]缪协兴，张吉雄，郭广礼.综合机械化固体充填采煤方法与技术研究[J].煤炭学报,2010,35(1):1-6.⑵常前发.我国矿山尾矿综合利用和减排的新进展[J].金属矿山，2010(3):1-5.
