擊實(shí)對(duì)全尾砂固結(jié)體強(qiáng)度及滲透性影響

侯運(yùn)炳 喬德峽

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）能源與礦業(yè)學(xué)院，北京 100083）

全尾砂固結(jié)排放技術(shù)可在不新建尾礦庫(kù)的情況下，實(shí)現(xiàn)固結(jié)尾砂的露天堆存。但全尾砂固結(jié)體露天堆存時(shí)，受自身重力以及降水沖刷的作用易發(fā)生沉降變形和滲透破壞，長(zhǎng)期作用會(huì)導(dǎo)致全尾砂固結(jié)堆體發(fā)生失穩(wěn)甚至垮塌［1-2］。為提高全尾砂固結(jié)體露天堆排時(shí)的穩(wěn)定性，參照巖土工程領(lǐng)域使用擊實(shí)手段改良巖土體強(qiáng)度和抗?jié)B性的方法，通過(guò)機(jī)械擊實(shí)的手段處理全尾砂固結(jié)堆體。擊實(shí)對(duì)力學(xué)性能和抗?jié)B性的主要影響因素包括擊實(shí)功、含水率、干密度和養(yǎng)護(hù)齡期［3-5］。

針對(duì)擊實(shí)對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù)變化的影響，學(xué)者們做了大量研究工作。Yongjin Choi等［6］采用輕型彎沉儀（LWD）和土剛度儀（SSG）對(duì)壓實(shí)后的全尾砂固結(jié)體行了模量測(cè)試及振動(dòng)錘擊試驗(yàn)，獲得了壓實(shí)全尾砂固結(jié)體的模量與相對(duì)密度之間的關(guān)系，并努力尋找確保適當(dāng)壓實(shí)的模量范圍。Hedelvan Emerson Fardin等［7］通過(guò)壓實(shí)試驗(yàn)、抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、彎曲抗拉強(qiáng)度、彈性模量、孔隙率、密度和吸水率試驗(yàn)，分析了混合料的物理性能。王歡等［8］通過(guò)控制不同壓實(shí)度、不同基質(zhì)吸力、不同凈圍壓對(duì)粉煤灰進(jìn)行一系列非飽和土三軸試驗(yàn)探討壓實(shí)度和基質(zhì)吸力對(duì)粉煤灰應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線和強(qiáng)度參數(shù)的影響。楊曦等［9］對(duì)鐵礦尾砂進(jìn)行了滲透試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)有效粒徑和粉粒間孔隙比與原狀鐵尾礦砂的滲透系數(shù)呈現(xiàn)出了較好的相關(guān)性，據(jù)此建立的鐵尾礦砂滲透系數(shù)計(jì)算公式結(jié)果較為準(zhǔn)確。曹志翔等［10］對(duì)多種單一粒徑全尾砂固結(jié)體進(jìn)行滲透試驗(yàn)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)疊合系數(shù)進(jìn)行擬合分析得出可用于計(jì)算的疊合系數(shù)公式。

筆者通過(guò)對(duì)不同擊實(shí)功、干密度、含水率和養(yǎng)護(hù)齡期的固結(jié)體試件進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)和常水頭滲透試驗(yàn)，研究不同因素對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù)的影響；研究不同擊實(shí)功和養(yǎng)護(hù)齡期下全尾砂固結(jié)體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律，從微觀層面探究擊實(shí)對(duì)固結(jié)體強(qiáng)度增長(zhǎng)和滲透性減弱的原因。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用尾砂取自五礦邯邢礦業(yè)有限公司安徽李樓鐵礦，尾砂主要粒徑分布及粒度特征參數(shù)分別見表1和表2。

由表2可得，試驗(yàn)尾砂的粒度特征參數(shù)d10=28.62 μm，d30=75.73 μm，d60=177.21 μm，中值粒徑d50=143.66 μm，不均勻系數(shù)Cu=6.19＞5，曲率系數(shù)Cc=1.13＞1，尾砂總體粗顆粒較多，級(jí)配良好。

使用XRD衍射儀對(duì)尾砂顆粒的化學(xué)成分進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

水泥選擇強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥，試驗(yàn)中全尾砂固結(jié)體的水泥摻量均為8%。

1.2 試驗(yàn)方法

參照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 50123-1999）》，室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)選取JDS-2型標(biāo)準(zhǔn)輕型擊實(shí)儀；無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試選取萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；滲透系數(shù)測(cè)量選取常水頭滲透儀。本次試驗(yàn)采用靜壓力法制備試樣，制樣模具尺寸為直徑×高=?50 mm×50 mm的圓柱體模具。為保證效果，試驗(yàn)中所有全尾砂固結(jié)體試樣初始含水率均設(shè)定為10%，之后根據(jù)制備試樣的干密度倒入模具中進(jìn)行靜力壓制成型，最后通過(guò)水膜轉(zhuǎn)移法配制成相應(yīng)含水率的試樣。

1.2.1 室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)

按四分法制備固結(jié)體試樣，研究在不同擊實(shí)功下全尾砂固結(jié)體試樣的最大干密度和最優(yōu)含水率；選取4種不同的擊實(shí)功對(duì)全尾砂固結(jié)體進(jìn)行擊實(shí)，擊實(shí)功分別為 598.2 kJ/m3、1 074.7 kJ/m3、1 535.3 kJ/m3和2 149.4 kJ/m3。再以所得各擊實(shí)功下的最大干密度和最優(yōu)含水率為基礎(chǔ)，研究擊實(shí)功、干密度（在各擊實(shí)功下控制擊實(shí)度分別為94%、96%、98%和100%）、含水率和養(yǎng)護(hù)齡期（3 d、7 d和28 d，干密度和含水率控制為各擊實(shí)功下的最大干密度和最優(yōu)含水率）4個(gè)因素對(duì)全尾砂固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響。

1.2.2 常水頭滲透試驗(yàn)

使用自制常水頭滲透裝置對(duì)不同干密度（各擊實(shí)功下的擊實(shí)度分別為94%、96%、98%和100%、含水率為最優(yōu)含水率）和養(yǎng)護(hù)齡期（3 d、7 d和28 d，干密度和含水率控制為各擊實(shí)功下的最大干密度和最優(yōu)含水率）的全尾砂固結(jié)體試件進(jìn)行室內(nèi)滲透試驗(yàn)，測(cè)定相關(guān)滲透系數(shù)。

1.2.3 掃描電鏡試驗(yàn)

對(duì)未擊實(shí)的和不同擊實(shí)功下進(jìn)行擊實(shí)后的試件切薄片取樣，使用吹氣球去除樣本表面粉屑并使用烘箱烘干，為保證試樣徹底烘干且不破壞其內(nèi)部水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，設(shè)定烘箱的溫度為50℃并烘干24 h。制備好的樣本固定在掃描電鏡的樣品臺(tái)上，抽真空干燥，在高真空掃描環(huán)境下掃描。每個(gè)樣本分別獲取放大倍數(shù)為1 000、2 000、5 000和10 000倍的數(shù)字圖像。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 擊實(shí)對(duì)固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的研究

圖1分別給出了4種擊實(shí)功條件下的擊實(shí)曲線及各因素對(duì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響曲線。在4種擊實(shí)功作用下，隨著含水率的增加，擊實(shí)固結(jié)體的干密度先增大再減?。?1］。含水率較低時(shí)，隨著含水率的增加，全尾砂固結(jié)體中的結(jié)合水膜逐漸變厚，增大了尾砂顆粒間的潤(rùn)滑作用，減小了分子間引力，擊實(shí)能克服了全尾砂顆粒間摩擦力，顆粒間結(jié)構(gòu)更致密，擊實(shí)效果增強(qiáng)；當(dāng)含水率達(dá)到最優(yōu)含水率時(shí)，結(jié)合水膜的厚度適中，全尾砂顆粒間的作用力較小，在擊實(shí)作用下達(dá)到最大干密度，取得最佳擊實(shí)效果［12］；當(dāng)含水率過(guò)高時(shí)，隨著含水率增加，全尾砂固結(jié)體的結(jié)合水膜繼續(xù)變厚，固結(jié)體中多余水分很難排出，且無(wú)法提供更多的潤(rùn)滑作用，全尾砂顆粒間存在大量的自由水會(huì)抵消掉很大部分的擊實(shí)功，空氣和水很難排出，擊實(shí)效果變差。分析原因，隨著擊實(shí)功的增加，一是擊實(shí)功越大，全尾砂固結(jié)體的擊實(shí)度越高，尾砂顆粒之間接觸程度越緊密，尾砂顆粒間相互咬合越緊密，增大了尾砂顆粒間的聯(lián)結(jié)作用，全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大；二是全尾砂固結(jié)體的擊實(shí)度增高，全尾砂固結(jié)體的孔隙比變小。

同一擊實(shí)功，全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨干密度的增加而增大。分析原因，全尾砂固結(jié)體是由水泥的膠結(jié)性水化產(chǎn)物黏結(jié)包裹全尾砂顆粒而成，且膠結(jié)性水化產(chǎn)物會(huì)填充全尾砂顆粒之間的孔隙。固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)主要依靠尾砂顆粒間黏結(jié)的增強(qiáng)以及全尾砂固結(jié)體密實(shí)度的提高［13］。隨著固結(jié)體干密度增加，全尾砂固結(jié)體的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，固結(jié)體密實(shí)度增大，固結(jié)體中的孔隙減少，尾砂顆粒間的連接更緊密且顆粒間的黏聚力增大，抵抗變形破壞的能力增強(qiáng)，隨著擊實(shí)功的增加由此提升了全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨含水率的增加而減小。原因是隨著固結(jié)體含水率的增加，大量填充全尾砂固結(jié)體內(nèi)孔隙，填充進(jìn)入的水在起到潤(rùn)滑作用的同時(shí)，會(huì)大量溶解水泥水化產(chǎn)物，減弱了全尾砂固結(jié)體的黏聚力和尾砂顆粒之間的摩阻力，致使無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度降低［14］。含水率一定時(shí)，全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨擊實(shí)功的增大而增大。

在同一擊實(shí)功下，全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增大。分析原因，一是隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加，固結(jié)體中水泥水化反應(yīng)更加充分，生成的水化產(chǎn)物逐漸向尾砂顆粒團(tuán)之間的孔隙延伸，在顆粒團(tuán)之間進(jìn)行黏結(jié)，減少了固結(jié)體內(nèi)部微裂隙和微孔隙的數(shù)量，增強(qiáng)了全尾砂固結(jié)體骨架的穩(wěn)定性［15］；二是生成的大量水泥膠結(jié)性水化產(chǎn)物填充尾砂顆粒之間的孔隙，固結(jié)體內(nèi)部孔隙數(shù)量不斷減少，在整體上提高了全尾砂固結(jié)體的密實(shí)度，在宏觀上表現(xiàn)為固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大。

2.2 擊實(shí)對(duì)固結(jié)體滲透系數(shù)的影響

飽和滲透系數(shù)與干密度關(guān)系曲線見圖2。由圖2可得，在同一擊實(shí)功下，全尾砂固結(jié)體滲透系數(shù)均隨著干密度的增大而減小，且當(dāng)干密度較大時(shí)，滲透系數(shù)的減小速率逐漸變小。在不同擊實(shí)功下，全尾砂固結(jié)體的滲透系數(shù)隨著擊實(shí)功的增大而減小。分析原因，全尾砂固結(jié)體的結(jié)構(gòu)是由水泥水化產(chǎn)物膠結(jié)全尾砂顆粒而組成的，全尾砂固結(jié)體內(nèi)存在大量孔隙。在擊實(shí)功作用下，固結(jié)體內(nèi)大量的水和空氣被排出，全尾砂固結(jié)體的密實(shí)度增加，固結(jié)體整體結(jié)構(gòu)更加致密［16］。同時(shí)，固結(jié)體內(nèi)的孔隙數(shù)量和微裂隙數(shù)量減少，水的流通路徑減少，滲透系數(shù)減小，全尾砂固結(jié)體的抗?jié)B性得到提高。隨著擊實(shí)功作用，當(dāng)干密度增大到一定程度后很難再繼續(xù)增大，固結(jié)體密實(shí)度不易提高，滲透系數(shù)減小的速率放緩［17-18］。

圖3為不同擊實(shí)功下，滲透系數(shù)隨養(yǎng)護(hù)齡期的變化。由圖3可得，各擊實(shí)功下，全尾砂固結(jié)體的滲透系數(shù)均隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加而減小，抗?jié)B性提高。養(yǎng)護(hù)齡期3 d至7 d之間全尾砂固結(jié)體抗?jié)B性能的提升速率高于養(yǎng)護(hù)齡期7 d至28 d之間的。相同養(yǎng)護(hù)齡期，滲透系數(shù)隨著擊實(shí)功的增大而減小，即抗?jié)B性能隨著擊實(shí)功的增大而逐漸提高。分析原因，從微觀層面來(lái)看，水泥膠結(jié)性水化產(chǎn)物會(huì)填充全尾砂固結(jié)體的孔隙。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加，水泥水化越充分，水泥水化產(chǎn)物逐漸增多，水化產(chǎn)物逐漸填充尾砂顆粒團(tuán)之間的孔隙，減少全尾砂固結(jié)體內(nèi)部微裂隙和微孔隙的數(shù)量，減少透水路徑［19］。同時(shí)，伴隨著水泥膠結(jié)性水化產(chǎn)物填充全尾砂顆粒之間的孔隙，孔隙數(shù)量隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加逐漸減少，在宏觀上表現(xiàn)為全尾砂固結(jié)體滲透系數(shù)的減小。

2.3 擊實(shí)對(duì)固結(jié)體微觀結(jié)構(gòu)的影響

水化反應(yīng)程度影響擊實(shí)固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和抗?jié)B性的增長(zhǎng)，在4種擊實(shí)功條件下，選取養(yǎng)護(hù)齡期為7 d和28 d的、干密度和含水率為最大干密度和最優(yōu)含水率的固結(jié)體試件分析擊實(shí)功對(duì)固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù)的影響，結(jié)果見圖4和圖5。

從圖4（a）可以看出，水化反應(yīng)生成大量平板狀的Ca（OH）2晶體，且尾砂顆粒表面被大量的C—S—H凝膠和針棒狀A(yù)Ft晶體覆蓋，水化產(chǎn)物填充孔隙程度有限，尾砂顆粒排列十分松散，水化產(chǎn)物的分布較分散，水化產(chǎn)物之間連接交織得不緊密，尾砂顆粒間存在大量的孔隙且孔徑較大，固結(jié)體整體結(jié)構(gòu)不密實(shí)［20］。圖4（b）中，全尾砂固結(jié)體所受擊實(shí)功為598.2 kJ/m3，較圖4（a），尾砂顆粒排列相對(duì)緊密，生成的C—S—H凝膠覆蓋尾砂顆粒及針棒狀A(yù)Ft晶體，但覆蓋并不完全，水化產(chǎn)物連接的緊密程度較未擊實(shí)固結(jié)體增加。水化產(chǎn)物填充部分孔隙，孔隙數(shù)量較未擊實(shí)固結(jié)體有一定程度減少［21］，尾砂顆粒排列相對(duì)緊密，固結(jié)體結(jié)構(gòu)密實(shí)度增加。圖4（c）為受擊實(shí)功 1 074.7 kJ/m3的固結(jié)體微觀圖像，較圖4（b），尾砂顆粒排列的緊密程度進(jìn)一步增加，各種水化產(chǎn)物相互交織并緊密連接，水化產(chǎn)物大量填充顆粒之間的孔隙，大孔徑孔隙數(shù)量明顯減少，孔隙整體數(shù)量減小，固結(jié)體的密實(shí)度提高；圖4（d）為受擊實(shí)功1 535.3 kJ/m3的固結(jié)體，明顯可得固結(jié)體中大孔隙基本消失，尾砂顆粒排列的緊密度很高，水化產(chǎn)物之間交織連接得非常緊密，生成的C—S—H凝膠大面積包裹尾砂顆粒表面，水化產(chǎn)物大量填充尾砂顆粒之間的孔隙，小孔隙數(shù)量也明顯減少，在擊實(shí)功作用下固結(jié)體的密實(shí)度得到提高。圖4（e）為擊實(shí)功2 149.4 kJ/m3的固結(jié)體微觀圖像，較圖4（d），尾砂顆粒間緊密程度進(jìn)一步增加，水化產(chǎn)物之間連接非常緊密，固結(jié)體中仍存在少量孔隙，這說(shuō)明隨著擊實(shí)功增加，全尾砂固結(jié)體的密實(shí)度增大到一定程度后很難再繼續(xù)提高，孔隙數(shù)量不再減少或減少緩慢，在宏觀上表現(xiàn)為固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大到一定程度后增幅和增速明顯減小，滲透系數(shù)的減小速率逐漸變小，最終趨于穩(wěn)定。

由圖5（a）可知，水化反應(yīng)生成大量平板狀的Ca（OH）2晶體，大量的C—S—H凝膠覆蓋在針棒狀A(yù)Ft晶體和尾砂顆粒表面，尾砂顆粒相互疊加，水化產(chǎn)物之間的連接非常緊密［22］，水化反應(yīng)完全，大量的水化產(chǎn)物填充尾砂顆粒之間的孔隙，較7 d未擊實(shí)固結(jié)體，無(wú)大孔隙且孔隙數(shù)量大幅減小，尾砂顆粒被大量水化產(chǎn)物包裹黏結(jié)，固結(jié)體密實(shí)度提高，固結(jié)體強(qiáng)度大幅增長(zhǎng)。圖5（b）為擊實(shí)功598.2 kJ/m3的固結(jié)體微觀圖像，較圖5（a），C—S—H凝膠完全包裹尾砂顆粒，各種水化產(chǎn)物相互連接更緊密，尾砂顆粒之間的孔隙減少，固結(jié)體密實(shí)度提高，反映在宏觀上表現(xiàn)為固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的增加和滲透系數(shù)的減小。圖5（c）為擊實(shí)功1 074.7 kJ/m3的固結(jié)體微觀形貌，較圖5（b），尾砂顆粒之間的孔隙數(shù)量進(jìn)一步減少，水化產(chǎn)物之間的連接程度進(jìn)一步提高，尾砂顆粒之間的黏結(jié)度增加，固結(jié)體結(jié)構(gòu)更密實(shí)。圖5（d）為擊實(shí)功1 535.3 kJ/m3的固結(jié)體微觀圖像，較圖5（c），尾砂顆粒表面被C—S—H凝膠完全覆蓋，水化產(chǎn)物連接非常緊密，固結(jié)體中無(wú)明顯孔隙，固結(jié)體結(jié)構(gòu)非常密實(shí)。圖5（e）為擊實(shí)功2 149.4 kJ/m3固結(jié)體微觀圖像，較圖5（d），小孔隙數(shù)量有所增加，但固結(jié)體的密實(shí)程度仍然很高，水化產(chǎn)物之間的連接非常緊密。分析原因，當(dāng)固結(jié)體密實(shí)度增大到一定程度很難再繼續(xù)提高，且較大的擊實(shí)功會(huì)破壞固結(jié)體結(jié)構(gòu)，重新生成孔隙。

綜上，從微觀角度分析：相同養(yǎng)護(hù)齡期，隨著擊實(shí)功增加，全尾砂固結(jié)體顆粒間相對(duì)運(yùn)動(dòng)且顆粒間結(jié)構(gòu)更致密，各種水化產(chǎn)物相互交織并緊密連接，構(gòu)成的固結(jié)體骨架強(qiáng)度增加，水化產(chǎn)物大量填充顆粒之間的孔隙，孔隙數(shù)量不斷減少，固結(jié)體密實(shí)度增加，宏觀上表現(xiàn)為固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大；同時(shí)伴隨著固結(jié)體密實(shí)度的增加以及孔隙數(shù)量的減少，大量的微孔隙和微裂隙消失［23］，全尾砂固結(jié)體中的透水通路減少，宏觀上表現(xiàn)為滲透系數(shù)的減小。當(dāng)固結(jié)體密實(shí)度增大到一定程度很難再繼續(xù)提高，固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)速率和滲透系數(shù)的減小速率均放緩。

2.4 養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)固結(jié)體微觀結(jié)構(gòu)的影響

選取擊實(shí)功均為2 149.4 kJ/m3、養(yǎng)護(hù)齡期分別為3 d、7 d和28 d的擊實(shí)全尾砂固結(jié)體進(jìn)行掃描電鏡分析，選取放大2 000倍的圖片進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果見圖6。

由圖6（a）可知，絮狀水化產(chǎn)物C—S—H和針棒狀水化產(chǎn)物AFt已開始生成，但生成的數(shù)量較少且分布較為松散，水化產(chǎn)物之間的連接不夠緊密，尾砂顆粒間存在大量的孔隙且孔隙尺寸較大。圖6（b）為養(yǎng)護(hù)齡期7 d的微觀圖像，相比于3 d時(shí)，水化產(chǎn)物C—S—H的數(shù)量增多，水化產(chǎn)物中出現(xiàn)了平板狀Ca（OH）2晶體，這說(shuō)明水化反應(yīng)仍在進(jìn)行中，生成的水化產(chǎn)物C—S—H凝膠覆蓋了針棒狀的AFt并填充了尾砂顆粒之間的孔隙，各種水化產(chǎn)物相互交織并緊密連接，但生成水化產(chǎn)物的量還不足以全部包裹尾砂顆粒及填充顆粒之間的孔隙。圖6（c）為養(yǎng)護(hù)齡期28 d固結(jié)體的微觀圖像，由圖像可得，相較于養(yǎng)護(hù)齡期7 d，水化反應(yīng)生成的大量C—S—H已完全包裹尾砂顆粒表面，尾砂顆粒表面的針棒狀A(yù)Ft晶體已完全消失［24］，被包裹在了C—S—H凝膠中，大孔隙和貫通孔隙消失，整體的孔隙數(shù)量大為減少。

綜上，可以很好地解釋擊實(shí)后固結(jié)體隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度增大而滲透系數(shù)減小的原因：固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng)，主要依靠尾砂顆粒間膠結(jié)度增強(qiáng)、固結(jié)體密實(shí)度的提高和孔隙數(shù)量的減少。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加，水泥水化越充分，生成的水化產(chǎn)物數(shù)量不斷增加，水化產(chǎn)物包裹尾砂顆粒更完全、更緊密，大量的膠結(jié)性水化產(chǎn)物填充顆粒之間的孔隙，減少了全尾砂固結(jié)體內(nèi)部孔隙的數(shù)量，使固結(jié)體結(jié)構(gòu)更密實(shí)，提高了無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度；隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加及水化反應(yīng)更加充分，水泥水化產(chǎn)物逐漸增多，水泥膠結(jié)性水化產(chǎn)物填充全尾砂顆粒之間的孔隙，孔隙數(shù)量隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加逐漸減少，全尾砂固結(jié)體的抗?jié)B性能得到提高，固結(jié)體內(nèi)的孔隙數(shù)量和微裂隙數(shù)量減少，透水通路減少，固結(jié)體的滲透系數(shù)減小，抗?jié)B性得到提高。

3 結(jié)論

（1）擊實(shí)后的全尾砂固結(jié)體，干密度隨含水率的增加呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)，同一含水率對(duì)應(yīng)的干密度隨擊實(shí)功的增加而增大。各擊實(shí)功下的最優(yōu)含水率隨擊實(shí)功的增加而逐漸減小，相應(yīng)的最大干密度隨最優(yōu)含水率的增加而增大。

（2）全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨干密度的增加而增大，干密度一定時(shí)，全尾砂固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨擊實(shí)功的增加而增大。固結(jié)體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨含水率的增加而減小，當(dāng)含水率一定時(shí)隨擊實(shí)功的增加而增大。固結(jié)體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)齡期的增加而增大，在相同養(yǎng)護(hù)齡期下隨擊實(shí)功的增加而增大。

（3）全尾砂固結(jié)體滲透系數(shù)隨干密度的增大而減小，且當(dāng)干密度較大時(shí)，滲透系數(shù)的減小速率放緩。在不同擊實(shí)功下，全尾砂固結(jié)體的滲透系數(shù)隨著擊實(shí)功的增大而減小。隨著養(yǎng)護(hù)齡期增加，全尾砂固結(jié)體的滲透系數(shù)減小，相同養(yǎng)護(hù)齡期，滲透系數(shù)隨著擊實(shí)功的增大而減小，抗?jié)B性能得到提高。

（4）從微觀層面看，擊實(shí)對(duì)固結(jié)體結(jié)構(gòu)的影響為隨著擊實(shí)功的增加，固結(jié)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的大孔隙和貫通裂隙快速消失，整體的孔隙數(shù)量不斷減少，固結(jié)體的密實(shí)度得到提高；同時(shí)隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加，大量的水化產(chǎn)物膠結(jié)尾砂顆粒并填充尾砂顆粒之間的孔隙，提高了固結(jié)體的強(qiáng)度和抗?jié)B性能。