某大水型金属矿山帷幕注浆工程中应用的黏土-水泥浆液水化反应后的pH值高达13,表现为强碱性,对地下水及地表水构成了潜在污染风险。为探究低碱性外加剂对该矿山水害防治帷幕注浆工程中黏土-水泥浆液性能的调控机制,采用正交试验设计,系...某大水型金属矿山帷幕注浆工程中应用的黏土-水泥浆液水化反应后的pH值高达13,表现为强碱性,对地下水及地表水构成了潜在污染风险。为探究低碱性外加剂对该矿山水害防治帷幕注浆工程中黏土-水泥浆液性能的调控机制,采用正交试验设计,系统分析了不同配比条件下浆液的流变特性,包括流动性、泵送性能、凝结时间及pH值的变化规律。通过分别引入磷石膏、粉煤灰及降碱外加剂(substance of Jin Pin,SJP),探讨不同材料在降低浆液碱性方面的有效性。试验结果显示:磷石膏能够将浆液pH值有效降低至11,同时延长凝结时间;粉煤灰虽在降低浆液碱度方面效果有限,却改善了浆液的泵送性能并缩短了泵送期限;SJP外掺剂在降低p H值和延长泵送期方面表现突出,当掺量由2.5%增加至3.5%时,浆液pH值显著降低至8。基于试验数据,优化了SJP外掺剂-粉质黏土-磷石膏-水泥配方,并通过正交试验确定了最优配比:复合酸式盐0.5%、硫铝酸盐1.5%、磷石膏10.0%、黏土50.0%。该优化配方制备的浆液p H值降低至10,流动度保持在18~23 cm,泵送期延长至100~220 min,充分满足工程应用需求。研究结果可为帷幕注浆工程中通过控制浆液碱性减少环境污染提供了科学依据。展开更多
文摘某大水型金属矿山帷幕注浆工程中应用的黏土-水泥浆液水化反应后的pH值高达13,表现为强碱性,对地下水及地表水构成了潜在污染风险。为探究低碱性外加剂对该矿山水害防治帷幕注浆工程中黏土-水泥浆液性能的调控机制,采用正交试验设计,系统分析了不同配比条件下浆液的流变特性,包括流动性、泵送性能、凝结时间及pH值的变化规律。通过分别引入磷石膏、粉煤灰及降碱外加剂(substance of Jin Pin,SJP),探讨不同材料在降低浆液碱性方面的有效性。试验结果显示:磷石膏能够将浆液pH值有效降低至11,同时延长凝结时间;粉煤灰虽在降低浆液碱度方面效果有限,却改善了浆液的泵送性能并缩短了泵送期限;SJP外掺剂在降低p H值和延长泵送期方面表现突出,当掺量由2.5%增加至3.5%时,浆液pH值显著降低至8。基于试验数据,优化了SJP外掺剂-粉质黏土-磷石膏-水泥配方,并通过正交试验确定了最优配比:复合酸式盐0.5%、硫铝酸盐1.5%、磷石膏10.0%、黏土50.0%。该优化配方制备的浆液p H值降低至10,流动度保持在18~23 cm,泵送期延长至100~220 min,充分满足工程应用需求。研究结果可为帷幕注浆工程中通过控制浆液碱性减少环境污染提供了科学依据。
