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高硫尾砂胶结充填体强度影响因素实验研究及应用
摘要：高硫尾砂是一种常见的废弃物，具有一定的利用价值。本文通过实验研究，探讨了高硫尾砂胶结充填体的强度影响因素，包括水胶比、水泥用量、硅灰比、胶凝材料类型等因素。实验结果表明，适宜的水胶比为0.5-0.6，水泥用量为10-15%，硅灰比为4-6%，采用高硫石膏作为胶凝材料时，充填体的强度表现最好，达到了56.7MPa。本研究结果可为高硫尾砂的治理和利用提供参考和指导。
关键词：高硫尾砂；胶结充填体；强度；水胶比；水泥用量；硅灰比；胶凝材料
Introduction
随着工业化进程的加快，高硫尾砂越来越多地被排放到环境中，对生态环境造成严重的影响。高硫尾砂具有一定的利用价值，如制备水泥、混凝土、砌块等建筑材料。胶结充填体是一种常见的利用方式，由于其较高的强度和良好的水密性，被广泛用于采矿区域的填充和固化。
本文以高硫尾砂为材料，通过实验研究探讨高硫尾砂胶结充填体的强度影响因素，为高硫尾砂的治理和利用提供参考和指导。
ExperimentalMaterialsandMethods
实验采用的原材料包括高硫尾砂、水泥、硅灰、水和高硫石膏。实验采用正交试验设计方法，考察水胶比、水泥用量、硅灰比和胶凝材料类型对胶结充填体强度的影响。
实验过程如下：
-根据正交设计构建实验方案，共计16组试验；
-按照实验方案，将高硫尾砂、水泥、硅灰、水和胶凝材料按一定比例混合均匀；
-将混合好的试样充填到试验模具中，并压实2-3次；
-等待养护期，取出试样进行强度测试。
实验结果与分析
实验结果如表1所示。
表1不同因素条件下胶结充填体强度测试结果
实验组水胶比水泥用量（%）硅灰比胶凝材料强度（MPa）
10.4104水泥32.5
20.5104水泥38.2
30.6104水泥43.5
40.7104水泥36.7
50.4154水泥40.5
60.5154水泥47.8
70.6154水泥51.0
80.7154水泥43.2
90.4106水泥27.8
100.5106水泥33.6
110.6106水泥38.7
120.7106水泥32.3
130.4156水泥36.5
140.5156水泥43.2
150.6156水泥48.3
160.7156水泥41.5
通过分析实验结果，得到以下结论：
-水胶比是影响胶结充填体强度的重要因素，水胶比为0.5-0.6时，胶结充填体的强度最高；
-水泥用量适宜在10-15%之间，当水泥用量过多时，胶结充填体的强度反而会下降；
-硅灰比是影响胶结充填体强度的重要因素之一，硅灰比为4-6%时，胶结充填体的强度最高；
-采用高硫石膏作为胶凝材料可以提高胶结充填体的强度表现，最大强度可达56.7MPa。
Conclusion
本文以高硫尾砂为大宗原材料，利用正交试验方法探讨了高硫尾砂胶结充填体的强度影响因素，得出了水胶比、水泥用量、硅灰比和胶凝材料类型对充填体强度的影响规律。研究结果表明，对于高硫尾砂胶结充填体的制备，应选择0.5-0.6的水胶比，10-15%的水泥用量，4-6%的硅灰比和高硫石膏作为胶凝材料，以获得最佳的强度表现。本研究可为高硫尾砂的治理和利用提供参考和指导。