低温养护下全尾砂膏体充填体的力学性质：强度演化及岩 - 充界面剪切响应

《Minerals》：Mechanical Properties of Total-Tailings Paste Backfill Under Low-Temperature Curing: Strength Evolution and Rock-Backfill Interface Shear Response

　　

摘要

针对低温地下条件下全尾砂膏体充填体强度发展滞后及岩体-充填体界面稳定性不确定等问题，本研究旨在量化浆体质量浓度、水泥/尾砂（C/T）比、养护温度和养护龄期对单轴抗压强度的耦合作用，并阐明界面粗糙度和养护龄期如何控制界面剪切行为和现场强度。研究选取内蒙古某银铅锌矿作为工程背景，开展了单轴压缩、双面剪切、SEM及原位强度测试。结果表明，在研究范围内，单轴抗压强度（UCS）随养护温度、养护龄期、浆体质量浓度和C/T比的增加而增加，其影响程度依次为：C/T比 > 养护龄期 > 养护温度 ≈ 浆体质量浓度。随龄期增长，水化产物增多，孔隙和微裂纹减少，结构趋于致密。当节理粗糙度系数（JRC）从0增至26.76时，粘聚力由93.31 kPa升至965.57 kPa，破坏模式由界面滑移转变为充填体剪切破坏。龄期从3 d增至7 d时，粘聚力由611.02 kPa升至965.57 kPa，内摩擦角由29.09 °增至33.98 °。最佳条件为浓度66 %、温度15 ℃，C/T比取1:4（粘结层）和1:8（普通层）。各配比及龄期下的测试结果均表明，地下充填体已获得早期自立和承载能力。