改性泥岩粉煤灰地质聚合材料防渗性能试验研究

干旱区露天矿排土场生态重建主要难点在于如何节水修复,因排土场内部存在孔隙且易发生非均匀沉降导致土层强度降低、裂隙扩展,进而使水资源无法得到最大化利用,因此排土场土层重构过程中,隔水层的力学性能和渗透性能尤为重要。为提高干旱区露天矿生态修复效率,以材料单轴抗压强度和渗透系数为技术目标,基于碱激发地质聚合物缩聚反应制备标准试件,采用单轴抗压试验和渗透试验,探究了不同材料配比及碱激发剂质量分数对地聚物力学性能和破坏模式的影响,明确了材料配比、围压及碱激发剂质量分数对渗透性能的影响关系,同时利用SEM对泥岩及地聚物材料进行扫描,分析了泥岩及地聚物的微观结构。试验结果表明:泥岩比例每减少10%,单轴抗压强度降低25%~30%,材料配比为5∶3∶2时,单轴抗压强度达到3种配比最低;材料配比为7∶1∶2至6∶2∶2时,碱激发剂质量分数每增加10%,单轴抗压强度增大12%~20%。随着围压增大,地聚物渗透率和渗透系数总体呈下降趋势;在相同配比和围压下,碱激发剂质量分数每增加10%,地聚物渗透系数减小20%~30%。材料配比对地聚物强度影响程度大于碱激发剂质量分数对其影响程度,而碱激发剂质量分数对地聚物渗透系数影响程度更高。综合对比下,当泥岩∶炉渣∶粉煤灰比例在7∶1∶2至6∶2∶2时,材料的单轴抗压强度和渗透性能最优。

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本文档关键词:防渗,聚合,地质,泥岩,粉煤