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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤气化炉渣对煤矸石膏体充填材料性能影响
  • 作者

    张海波郭朝阳郭晋辉赵冬陈玉泰王菲

  • 单位

    河南理工大学材料科学与工程学院潞安化工集团有限公司

  • 摘要
    目的 利用煤气化炉渣颗粒的球形特征,研究其对煤矿采空区膏体充填材料流动性和强度的影响规律,并分析其影响机理。方法 以质量分数为85%的煤矸石骨料充填膏体为对照组,煤气化炉渣等质量取代膏体中煤矸石细骨料10%,20%,30%,40%,50%,分别测试新拌膏体泌水率、坍落度、扩展度、流变屈服应力和塑性黏度等浆体性能,同时测试膏体结石体抗压强度。结果 结果表明,随着炉渣取代率增加,膏体泌水率增加,坍落度和扩展度增加,流变屈服应力和塑性黏度减小;与对照组相比,炉渣取代率为10%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低16.7%,1.6%;与10%取代组相比,炉渣取代率为20%时,膏体屈服应力和塑性黏度分别降低47.4%,15.0%,降低速率大幅增加;继续增加炉渣取代率,膏体屈服应力和塑性黏度又缓慢增加;膏体结石体早期强度(3,7 d)随着炉渣取代率增加而小幅降低,后期强度(28,60 d)无显著变化。结论 煤气化炉渣作为骨料取代膏体充填材料中的煤矸石细骨料,可以改善新拌膏体流动性,取代率达到20%时,可以充分发挥球状炉渣颗粒在多棱角煤矸石骨料间的滚珠润滑作用,减小矸石骨料机械咬合,大幅降低充填膏体屈服应力和塑性黏度;且炉渣对充填膏体结石体后期强度无显著影响。
  • 关键词

    膏体充填煤气化炉渣流变性机械咬合强度

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划项目(2017YFC0603004);国家自然科学基金资助项目(U1905216);
  • 文章目录
    0 引言
    1 试验
    1.1 原材料性能
    1.2 试验配比
    1.3 试验方法
    1.3.1 堆积密度测试
    1.3.2 新拌膏体性能
    1.3.3 膏体结石体力学性能
    1.3.4 SEM测试
    2 试验结果
    2.1 炉渣对骨料堆积密度的影响
    2.2 炉渣对膏体流动性的影响
    2.3 炉渣对膏体流变性能的影响
    2.4 炉渣对膏体泌水率的影响
    2.5 膏体结石体抗压强度
    2.5.1 炉渣对膏体不同龄期抗压强度的影响规律
    2.5.2 膏体荷载破坏过程
    2.6 充填膏体SEM分析
    2.7 结果讨论
    3 结论
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