氯盐侵蚀环境下膏体充填体稳定性试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

氯盐侵蚀环境下膏体充填体稳定性试验研究

作者

杜兆文陈绍杰尹大伟姚德浩张振
单位

山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
摘要

为了研究矿井水对膏体充填体稳定性的影响,制备了质量分数为0,5%,10%,15%的氯盐溶液,进行了为期30,60,90,120 d的膏体充填体试样氯盐溶液侵蚀试验,研究了氯盐溶液对膏体充填体宏观性能和微观结构的劣化效应.研究结果表明:质量分数为0,5%,10%,15%氯盐溶液中的膏体充填体试样质量变化率整体呈递增的趋势,但随着侵蚀龄期的增加,试样内部膨胀性水化产物的溶出和分解程度增大,质量变化率增幅减小.随着侵蚀龄期的增加,试样单轴抗压强度先增加后降低,最后趋于稳定;当浸泡30 d时,与无氯盐溶液中的试样相比,质量分数为5%,10%,15%氯盐溶液中的试样单轴抗压强度分别提高了0.74,0.57,0.37 MPa,这主要是因为试样内发生了二次水化反应生成了弗里德尔盐（Friedel’s盐）而填充了其内部孔隙,提高了试样致密性和宏观强度;但当浸泡120 d时,氯盐溶液中的试样内部生成了更多的Friedel’s盐导致结晶膨胀压力增大,加剧了试样内部损伤,降低了宏观强度;与无氯盐溶液中的试样相比,其单轴抗压强度分别降低了0.17,0.25,0.58 MPa.
关键词

膏体充填体氯盐溶液稳定性侵蚀劣化Friedel’s盐
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划项目（2018YFC0604704）；国家自然科学基金项目（52074169,51904167）；泰山学者工程（tsqn201812067）；
文章目录

1 试验材料及方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
1.2.1 膏体充填体试样制备
1.2.2 试样浸泡及测试方法
2 结果与分析
2.1 氯盐溶液对膏体充填体质量的影响
2.2 氯盐溶液对膏体充填体抗压强度的影响
2.3 氯盐溶液对膏体充填体水化产物的影响
2.4 氯盐溶液对膏体充填体微观结构的影响
3 氯盐溶液对膏体充填体侵蚀劣化机理探讨
4 结论
引用格式

杜兆文,陈绍杰,尹大伟,姚德浩,张振.氯盐侵蚀环境下膏体充填体稳定性试验研究[J].中国矿业大学学报,2021,50(03):532-538+547.