Влияние содержания и типа воды, а также температуры на реологическое поведение закладочной пасты на основе шлакцемента и цемента с золой-уносом

Прокачиваемость и качество укладки свежей цементированной пастовой закладки (CPB) в подземные выработанные полости зависят от ее реологических свойств. Поэтому крайне важно понимать реологию свежей суспензии CPB, которая связана с составом CPB-смеси и температурой под землей. В настоящей работе представлено экспериментальное исследование влияния типа и содержания вяжущего, химических свойств и содержания воды, а также температуры на реологические свойства материала CPB, приготовленного с использованием хвостов медного рудника в Южной Австралии. В качестве вяжущих, добавляемых к хвостам рудника, использовали портландцемент (PC), недавно выпущенный промышленный цемент Minecem (MC) и золу-унос (FA). При приготовлении закладочной суспензии в смеси добавляли различные количества воды двух типов. Для изучения влияния температуры на реологию CPB использовали шесть температур в диапазоне от 5 до 60 °C. В целом увеличение содержания воды и снижение температуры приводили к уменьшению предельного напряжения сдвига. По результатам определения реологических свойств суспензии CPB установлено, что при комнатной температуре (25 °C) замена 4% PC в составе CPB (прочность на одноосное сжатие (UCS) через 28 суток — 425 кПа) на 3% MC (UCS через 28 суток — 519 кПа) снижала предельное напряжение сдвига суспензии с 210,7 до 178,5 Па. Результаты также показали, что химический состав воды влияет на предельное напряжение сдвига суспензии CPB, а MC ослабляет отрицательное воздействие шахтной технологической воды (MW), тем самым улучшая реологические свойства суспензии. Однако результаты указывают, что реологические свойства смеси с MC весьма чувствительны к изменениям объема воды и температуры. Поэтому применение MC в закладке требует более строгого контроля качества при смешивании по осадке конуса.