膠結(jié)劑種類及摻量對尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響

鄭娟榮，谷 迪，趙雪飛

（鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，鄭州450002）

膠結(jié)劑種類及摻量對尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響

鄭娟榮，谷 迪，趙雪飛

（鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院，鄭州450002）

對三種膠結(jié)劑的不同摻量對粗、細(xì)尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能的影響規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對部分硬化體進(jìn)行了掃描電鏡分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，無論尾砂是粗或細(xì)，均隨膠結(jié)劑外摻量增加，硬化體7 d和28 d抗壓強(qiáng)度增加，但對料漿析水率影響不大；對于細(xì)尾砂，在5%膠結(jié)劑摻量下，礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑的膠結(jié)強(qiáng)度比純硅酸鹽水泥（包括復(fù)合硅酸鹽水泥）強(qiáng)；對于粗尾砂，在30%膠結(jié)劑摻量下，礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑的膠結(jié)強(qiáng)度比硅酸鹽水泥弱。掃描電鏡分析表明，在膠結(jié)膏體充填材料中礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑水化產(chǎn)物比純硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物分布均勻，前者比后者顯微結(jié)構(gòu)更密實(shí)。對膠結(jié)膏體充填材料的增強(qiáng)機(jī)理分析表明，增加充填集料之間的膠結(jié)連結(jié)、晶體連結(jié)能有效提高充填硬化體強(qiáng)度。結(jié)論是要制備低膠結(jié)劑摻量的膠結(jié)膏體充填材料，分散膠結(jié)劑水化產(chǎn)物是有效措施。

膠結(jié)膏體充填材料；膠結(jié)劑種類和摻量；性質(zhì)；掃描電鏡；增強(qiáng)機(jī)理

尾砂膠結(jié)膏體充填材料的組成主要是尾砂、膠結(jié)劑和水。尾砂中加入膠結(jié)劑是為了提高膏體充填材料硬化體的機(jī)械強(qiáng)度。近十幾年，充填膠結(jié)劑發(fā)展很快，從波特蘭水泥（簡稱水泥），發(fā)展到目前以礦渣粉為主要成分的膠結(jié)劑，后者比前者的膠結(jié)能力更強(qiáng)［1-6］。目前，尾砂膠結(jié)膏體充填材料的性能指標(biāo)沒有具體規(guī)定，但主要有三個(gè)方面的要求：一是膏體的可泵送性（一般料漿坍落度大于180 mm可泵送，坍落度大于220的料漿可泵送并自流平），料漿中需要一定的細(xì)顆粒（-20μm的細(xì)顆粒需要大于15%）［7-9］，以免在管道輸送過程中不分層不堵管，料漿在充填場不析水（一般要求料漿的析水率在3%左右）；二是膏體硬化體28d抗壓強(qiáng)度根據(jù)使用部位有不同要求（一般小于5MPa，或2MPa，或1MPa）；三是經(jīng)濟(jì)性，在滿足前兩項(xiàng)性能指標(biāo)的基礎(chǔ)上，盡量節(jié)約膠結(jié)劑的用量或成本。

本文選擇了三種膠結(jié)劑：強(qiáng)度等級32.5的復(fù)合硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級42.5的硅酸鹽水泥和由硅酸鹽水泥與礦渣粉組成的復(fù)合膠結(jié)劑，研究了這三種膠結(jié)劑對粗、細(xì)尾砂膠結(jié)膏體充填材料性能（包括料漿的坍落度、析水率；硬化體的抗壓強(qiáng)度和沉縮率）的影響規(guī)律，采用掃描電鏡（SEM）對部分硬化體進(jìn)行微觀分析并探討了膠結(jié)膏體充填材料的增強(qiáng)機(jī)理。本文研究的目的是為如何制備低成本的膠結(jié)膏體充填材料提供試驗(yàn)與理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)原材料及試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原材料

尾砂：取自安微某鐵礦的分級尾砂，其主要礦物是石英、白云石和赤鐵礦。尾砂的密度為3.04 g/cm3，烘干備用。各種礦山尾砂的性質(zhì)相差很大，尾砂顆粒粗細(xì)、級配也相差很大。本文作者希望所研究的結(jié)論對大多數(shù)礦山有參考價(jià)值，因此將分級尾砂調(diào)配成粗尾砂（其中摻入人工石灰石顆粒）和細(xì)尾砂（將部分顆粒狀尾砂篩除）兩種尾砂。分級尾砂的顆粒尺寸分布采用篩析法（大于0.15mm的顆粒）和激光圖像法（小于0.15mm）分析而得。粗尾砂和細(xì)尾砂的顆粒尺寸分布見表1。

表1 尾砂的顆粒尺寸分布Table 1 Particle size distribution of the tailings

三種膠結(jié)劑：強(qiáng)度等級32.5的復(fù)合硅酸鹽水泥（記為P·C32.5）；強(qiáng)度等級42.5的硅酸鹽水泥（記為P·Ⅰ42.5，簡稱PC）；由15%強(qiáng)度等級42.5的硅酸鹽水泥＋5%石灰粉＋5%硬石膏＋75%S95級礦渣粉（記為CB）組成的復(fù)合膠結(jié)劑。

水：城市自來水。

1.2 試驗(yàn)方法

1）充填料坍落度：按《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2002）規(guī)定的方法進(jìn)行。

試塊制備：按規(guī)定的要求及比例將尾砂、膠結(jié)劑和摻合物放入攪拌鍋內(nèi)，用水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)中膠砂攪拌機(jī)自動(dòng)攪拌（低速60s，高速30s，停90s，再高速60s，共240s）而成；然后澆注在70.7mm× 70.7mm×70.7mm的試模中，表面用保鮮薄膜覆蓋（試模側(cè)面與底板之間可以脫出多余的水）并靜置在20℃±5℃的室內(nèi)3d后拆模，試塊用保鮮薄膜包裹好并放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱（20℃±1℃，濕度90%）養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期供性能測試。

2）充填料的析水率：先用濕布潤濕容積為1L的帶蓋圓筒，將拌合均勻的充填料一次裝入，在振動(dòng)臺上振動(dòng)20s，然后用抹刀輕輕抹平，加蓋以防水分蒸發(fā)。試樣表面應(yīng)比筒口低約20mm。自抹面開始計(jì)算時(shí)間，在前60min每隔10min用吸液管吸出泌水一次，以后每隔20min吸水一次，直至連續(xù)三次無泌水為止。每次吸水前5min，應(yīng)將筒底一側(cè)墊高約20mm，使筒傾斜，以便于吸水。吸水后，將筒輕輕放平蓋好。將每次吸出的水都注入帶塞的量筒，最后計(jì)算出總的泌水量，精確至1g。充填料的析水率等于總泌水量占充填料總質(zhì)量的百分率。

3）充填硬化體的沉縮率：試塊脫模后，用游標(biāo)卡尺測量試塊的高度，其值與試塊原高度（70.7mm）之差占試塊原高度的百分率。

4）無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（簡稱抗壓強(qiáng)度）：按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO）》（GB17671-1999）規(guī)定的方法進(jìn)行。

5）掃描電鏡分析（SEM）：SEM分析儀為JSM-7500F（日本制造）掃描電子顯微鏡，運(yùn)行電壓為15kV，電流強(qiáng)度10μA。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 三種膠結(jié)劑摻量對膠結(jié)膏體充填材料性能的影響分析

表2為三種膠結(jié)劑摻量對細(xì)尾砂膠結(jié)充填料性能的影響。

從表2可以看出，對于-20μm細(xì)尾砂顆粒含量為35.5%的細(xì)尾砂，在同條件下分別外摻水泥P·C32.5，P·Ⅰ42.5和以礦渣為主的復(fù)合膠結(jié)劑CB，均隨膠結(jié)劑摻量增加，料漿固體濃度增加、料漿坍落度下降（但均大于210mm，達(dá)到泵送條件）、料漿析水率無規(guī)律（但均小于3%，達(dá)到膏體的要求）、7d和28d抗壓強(qiáng)度增加、7d和28d沉縮率下降。如果28d膏體硬化體強(qiáng)度要求達(dá)到約2MPa，需要外摻水泥（P·C32.5）20%，外摻水泥（PC）15%，外摻礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑（CB）10%。該試驗(yàn)結(jié)果表明，對于-20μm細(xì)尾砂顆粒含量為35.5%的細(xì)尾砂，當(dāng)細(xì)尾砂初始固體濃度達(dá)到一定值（本試驗(yàn)約65%），直接外摻一定量的膠結(jié)劑均能制備可泵送的膏體充填料；但在相同摻量下，膠結(jié)能力的大小順序依次為膠結(jié)劑CB＞水泥PC＞水泥P·C32.5。

表3為三種膠結(jié)劑摻量對粗尾砂膠結(jié)充填料性能的影響。

表2 三種膠結(jié)劑摻量對細(xì)尾砂膠結(jié)充填料性能的影響Table 2 The influence on the properties of fine tailings CPB with three types of binders contents

表3 三種膠結(jié)劑摻量對粗尾砂膠結(jié)充填料性能的影響Table 3 The influence on the properties of coarse tailings CPB with three types of binders contents

從表3可以看出：對于-20μm細(xì)尾砂顆粒含量為2.5%的粗尾砂，在同條件下分別外摻水泥P·C32.5、P·Ⅰ42.5和以礦渣為主的復(fù)合膠結(jié)劑CB，均隨膠結(jié)劑摻量增加，料漿固體濃度增加、料漿坍落度均達(dá)到280mm（達(dá)到泵送條件）、料漿析水率下降（但均大于5%，沒有達(dá)到膏體的要求）、7d和28d抗壓強(qiáng)度增加、7d和28d沉縮率下降。如果28d膏體硬化體強(qiáng)度要求達(dá)到約5MPa，需要外摻水泥（P·C32.5）20%、水泥（PC）15%、礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑（CB）15%。該試驗(yàn)結(jié)果表明，對于-20 μm細(xì)尾砂顆粒含量為2.5%的粗尾砂，當(dāng)粗尾砂初始固體濃度達(dá)到一定值（本試驗(yàn)約75%），直接外摻一定量的膠結(jié)劑均不能制備可泵送的膏體充填料，因?yàn)槌涮盍系奈鏊瘦^大，表明增加膠結(jié)劑摻量對降低料漿析水率是有限的。析水率大的料漿在輸送過程中必須高速輸送，否則，料漿容易分層并堵管，在充填場析出大量水或水泥漿，影響環(huán)境和充填體的質(zhì)量均質(zhì)性。該試驗(yàn)結(jié)果還表明，在膠結(jié)劑摻量較高的條件下，與PC水泥相比，礦渣為主的復(fù)合膠結(jié)劑CB的膠結(jié)能力沒有優(yōu)勢，但均高于P·C32.5水泥。

2.2 膠結(jié)劑性質(zhì)及摻量對膠結(jié)膏體充填材料微結(jié)構(gòu)的影響分析

根據(jù)材料科學(xué)原理：材料的宏觀性質(zhì)取決于其微觀結(jié)構(gòu)。本文對兩種膠結(jié)劑（PC和CB）分別摻量為5%和30%的7d和28d膠結(jié)膏體硬化體進(jìn)行了掃描電鏡分析。

圖1 摻5%PC的7dCPB的形貌圖Fig.1 Micromorphology of the CPB with 5%PC after 7-days of hydration

圖2 摻5%PC的7dCPB中的纖維狀水化硅酸鈣Fig.2 Fiber-shaped CSH in the CPB with 5% PC after 7-days of hydration

圖3 摻5%CB的7dCPB的形貌圖Fig.3 Micromorphology of the CPB with 5%CB after 7-days of hydration

圖4 摻5%CB的7dCPB中的棒狀鈣礬石Fig.4 Rod-shaped ettringite crystals in the CPB with 5%CB after 7-days of hydration

圖5 摻30%PC的28dCPB的形貌圖Fig.5 Micromorphology of the CPB with 30% PC after 28-days of hydration

圖1為摻5%PC的細(xì)尾砂CPB樣品（配比為表2中的X5編號）水化7d后的顯微形貌。從圖1可以看出，水化7d后，摻5%PC的細(xì)尾砂CPB樣品中尾砂顆粒周圍聚集了一些白色顆粒堆積物，少量的白色顆粒黏附在尾砂顆粒表面，但還是可以分辨出尾砂顆粒輪廓，膏體的空隙還很明顯，膏體顯示為開放式結(jié)構(gòu)（即尾砂顆粒沒有完全被白色顆粒堆積物覆蓋）。摻5%PC的CPB樣品中發(fā)現(xiàn)了水泥水化產(chǎn)物聚集體（約30～40μm，見圖1中箭頭處），水化產(chǎn)物為纖維狀的水化硅酸鈣（見圖2）。結(jié)果表明，在摻5%PC的細(xì)尾砂CPB樣品中，硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物產(chǎn)生自身聚集的傾向。

圖6 摻30%CB的28dCPB的形貌圖Fig.6 Micromorphology of the CPB with 30%CB after 28-days of hydration

圖3為摻5%CB的細(xì)尾砂CPB樣品（配比為表2中的X9編號）水化7d后的顯微形貌。與圖1相比，圖3中尾砂顆粒周圍的白色顆粒堆積物更多更均勻，微結(jié)構(gòu)更密實(shí)，但圖3中的CPB還是開放式結(jié)構(gòu)。5%CB的細(xì)尾砂CPB樣品中白色顆粒堆積物周圍、尾砂顆粒表面及膏體的空隙中均出現(xiàn)了長約5μm的鈣礬石棒狀晶體（見圖4）。結(jié)果表明，復(fù)合膠凝材料的水化產(chǎn)物在CPB中分布較均勻。

圖5為摻30%PC的粗尾砂CPB樣品（配比為表3中的C9編號）水化28d后的顯微形貌。從圖5可以看出，水化28d后，摻30%PC的粗尾砂CPB樣品中粗尾砂顆粒已被水泥水化產(chǎn)物和細(xì)尾砂顆粒的混合物（即白色顆粒）所覆蓋，不能分辨出粗尾砂顆粒輪廓，顯微結(jié)構(gòu)較密實(shí)。

圖6為摻30%CB的粗尾砂CPB樣品（配比為表3中的C14編號）水化28d后的顯微形貌。從圖6可以看出，水化28d后，摻30%CB的粗尾砂CPB樣品中粗尾砂顆粒已被復(fù)合膠結(jié)劑水化產(chǎn)物和細(xì)尾砂顆粒的混合物（即白色顆粒）所覆蓋，不能分辨出粗尾砂顆粒輪廓。與圖5相比，圖6的顯微結(jié)構(gòu)較松散。

總之，在低膠結(jié)劑摻量的細(xì)尾砂膠結(jié)膏體充填料中，由于礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑水化產(chǎn)物比硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物分布更均勻，所以，前者比后者有更強(qiáng)的膠結(jié)能力。但是，在高膠結(jié)劑摻量的粗尾砂膠結(jié)膏體充填料中，由于礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑水化產(chǎn)物的密實(shí)度低于硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物密實(shí)度，所以，前者比后者膠結(jié)能力低。

3 膠結(jié)膏體充填材料的增強(qiáng)機(jī)理探討

膠結(jié)膏體充填材料是一種復(fù)雜的、非均質(zhì)的多相體。為了分析膠結(jié)膏體充填材料的增強(qiáng)機(jī)理，本文根據(jù)膠結(jié)膏體充填材料的微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料科學(xué)原理，將膠結(jié)膏體充填材料中充填集料之間的連結(jié)方式分為接觸連結(jié)、膠結(jié)連結(jié)、晶體連結(jié)、吸附水膜接觸連結(jié)和同相接觸連結(jié)等五種形式（見圖7）。

圖7 膠結(jié)充填材料中充填集料的連結(jié)方式示意圖Fig.7 Schematic diagrams of the connection mode of filling aggregates in CPB

1）接觸連結(jié)（圖7a）。接觸連結(jié)是充填集料之間的直接接觸，接觸處基本上沒有膠結(jié)劑水化產(chǎn)物，接觸點(diǎn)上的連結(jié)強(qiáng)度主要來源于外加壓力所帶來的有效接觸應(yīng)力，如果集料中存在著毛細(xì)水（包括吸附水和自由水），那么，由于彎液面所引起的表面張力，也能夠增加連結(jié)強(qiáng)度。有效應(yīng)力的減小和毛細(xì)力的喪失，都將使接觸連結(jié)強(qiáng)度降低，甚至使結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性。

2）膠結(jié)連結(jié)（圖7b）。膠結(jié)連結(jié)主要指充填集料之間存在著許多膠結(jié)物質(zhì)，把充填集料互相膠結(jié)連結(jié)在一起，產(chǎn)生一定的連結(jié)強(qiáng)度。膠結(jié)物一般分為二類：一是水泥的水化產(chǎn)物（水化硅酸鈣、鈣礬石等），這種膠結(jié)的強(qiáng)度高又穩(wěn)定，基本上不受水量變化的影響及風(fēng)化的影響；二是由于孔隙中水的懸浮物或溶解物（黏土、無定形物質(zhì)和可溶性鹽類等），由于水分蒸發(fā)，充填集料之間彎液面的退縮、濃縮、集聚、結(jié)晶析出、沉淀等，使得在充填集料之間形成膠結(jié)物，這種膠結(jié)物的強(qiáng)度是暫時(shí)的，水量增加，鹽晶溶解，強(qiáng)度就消失。

3）晶體連結(jié)（圖7c，d）。晶體連結(jié)主要指充填集料之間存在著晶體狀水化產(chǎn)物，把充填集料連結(jié)在一起，產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。晶體狀水化產(chǎn)物一般是鈣礬石。晶體連結(jié)又有兩種方式：一是充填集料之間靠晶體直接連結(jié)（圖7c）；二是鈣礬石晶體在集料之間的空隙呈輻射狀生長（圖7d）。鈣礬石晶體的生長速度快，吸水量大，強(qiáng)度高，但耐風(fēng)化性能差。

4）吸附水膜接觸連結(jié)（圖7e）。細(xì)顆粒（溢流尾砂或黏土）表面帶負(fù)電，由于表面的不平衡力把水分子牢牢地吸附在顆粒表面，當(dāng)兩個(gè)顆粒在外部壓力下靠得很近時(shí)，顆粒通過吸附水膜間接接觸，這種接觸方式也產(chǎn)生一定的強(qiáng)度，這種強(qiáng)度隨著吸附水膜的厚度而變化，水膜越薄，顆粒越接近，強(qiáng)度越高；水膜增厚，距離拉大，強(qiáng)度就降低。

5）同相接觸連結(jié)（圖7f）。同相接觸連結(jié)是在硅鋁酸鹽物質(zhì)組成的充填集料之間的接觸面上生成與集料組成相同的水化產(chǎn)物或者由于經(jīng)受較長時(shí)間的堿性激發(fā)作用及承受了較大荷載的長期作用，同物相固體分子或原子之間有可能發(fā)生化學(xué)鍵連結(jié)，這種連結(jié)一般發(fā)生在活性集料之間。

從圖7可以看出，增加充填集料之間的膠結(jié)連結(jié)、晶體連結(jié)和同相接觸連結(jié)都能有效提高充填硬化體強(qiáng)度。

膠結(jié)充填料在凝固之前，各固體顆粒（包括充填集料和膠結(jié)劑顆粒）表面存在大量自由水，水為連續(xù)的介質(zhì)，充填集料和膠結(jié)劑顆粒為分散相，這時(shí)充填集料之間存在自由水是不會產(chǎn)生連結(jié)強(qiáng)度的。當(dāng)膠結(jié)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一部分自由水變?yōu)榻Y(jié)晶水，生成的水化產(chǎn)物又吸附大量的水，隨著這種物理化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，水的分布發(fā)生變化，充填集料開始連結(jié)，硬化體開始產(chǎn)生強(qiáng)度，表現(xiàn)為充填料漿凝固；隨著水化產(chǎn)物的增加，充填集料之間的膠結(jié)連結(jié)、晶體連結(jié)和/或同相接觸連結(jié)不斷加強(qiáng)，硬化體強(qiáng)度不斷增加，這就是膠結(jié)充填材料產(chǎn)生強(qiáng)度的機(jī)理。膠結(jié)劑的水化過程及水化產(chǎn)物的性質(zhì)決定了充填料漿的凝結(jié)性質(zhì)及硬化體強(qiáng)度的發(fā)展規(guī)律。膠結(jié)劑水化產(chǎn)物的分布和充填集料的粒徑及顆粒級配會影響充填集料之間的接觸點(diǎn)（面積）；充填集料的化學(xué)性質(zhì)和電荷性質(zhì)會影響充填集料之間的連結(jié)強(qiáng)度及水的分布。

對于低膠結(jié)劑摻量的膠結(jié)膏體充填材料，由于尾砂顆粒（即集料）沒有被膠結(jié)物質(zhì)覆蓋，所以膠結(jié)劑水化產(chǎn)物越分散（包括晶體物質(zhì)），尾砂顆粒之間的接觸點(diǎn)（面積）越多，硬化體強(qiáng)度越大［10］。所以，要制備低膠結(jié)劑摻量的膠結(jié)膏體充填材料，如何分散膠結(jié)劑水化產(chǎn)物是關(guān)鍵技術(shù)和有效措施。

4 結(jié)論

1）對于細(xì)尾砂顆粒，隨膠結(jié)劑外摻量增加，充填料的固體濃度增加，坍落度下降，析水率無規(guī)律，硬化體7d和28d抗壓強(qiáng)度增加，7d和28d沉縮率下降；礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑的膠結(jié)能力比純硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥均強(qiáng)。

2）對于粗尾砂顆粒，隨膠結(jié)劑外摻量增加，充填料的固體濃度增加，坍落度基本不變，析水率下降，硬化體7d和28d抗壓強(qiáng)度增加，7d和28d沉縮率下降；在膠結(jié)劑摻量較高的條件下，與P·Ⅰ42.5水泥相比，礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑CB的膠結(jié)能力沒有優(yōu)勢，但均高于P·C32.5水泥。

3）在摻5%膠結(jié)劑的細(xì)尾砂CPB樣品中，硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物產(chǎn)生自身聚集的傾向，復(fù)合膠凝材料的水化產(chǎn)物在CPB中分布較均勻，后者的顯微結(jié)構(gòu)較前者密實(shí)。但是，在30%膠結(jié)劑摻量的粗尾砂膠結(jié)膏體充填料中，摻礦渣基復(fù)合膠結(jié)劑CPB的顯微結(jié)構(gòu)較摻純硅酸鹽水泥的CPB的顯微結(jié)構(gòu)松散。

4）根據(jù)膠結(jié)膏體充填材料中充填集料之間的連結(jié)方式（即接觸連結(jié)、膠結(jié)連結(jié)、晶體連結(jié)、吸附水膜接觸連結(jié)和同相接觸連結(jié)等），探討了膠結(jié)膏體充填材料的增強(qiáng)機(jī)理。

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The influence of types and content of binders on the properties of cemented paste backfill

ZHENG Juanrong，GU Di，ZHAO Xuefei
（College of Civil Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450002，China）

An experimental study on the influence of the different contents of three types of binders on the properties of Cemented Paste Backfill（CPB）with coarse or fine tailings is carried out.The test results show that the 7 d and 28 d compressive strengths of CPB increase and the dewatering percentage of CPB is little affected when the content of binder increased，regardless of tailings type.The cementing strength of Complex Binder CB is higher than that of Portland Cement PC（including composite Portland Cement）in CPB with fine tailings and 5%binder content，while the cementing strength of Complex Binder CB is lower than that of Portland Cement PC in CPB with coarse tailings and 30%binder content.Scanning Electron Microscope（SEM）show that the hydration products of Complex Binder CB are more well-distributed than that of Portland Cement PC in CPB，the microstructure of the former is more compact than that of the latter.The analysis of the strengthening mechanism of CPB show that to increase the cement connection and crystal connection between aggregate and aggregate in CPB can validly enhance the compressive strengths of CPB.It is a conclusion that to disperse the hydration products of binder in CPB is a valid measure to prepare CPB with low binder content.

cemented paste backfill material；types and content of binders；properties；Scanning Electron Microscope（SEM）；strengthening mechanism

TD926.4

Α

1671-4172（2015）06-0083-06

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51274174）

鄭娟榮（1964-），女，教授，博士，無機(jī)非金屬材料和采礦專業(yè)，主要研究方向?yàn)樗嗷牧稀?/p>

10.3969/j.issn.1671-4172.2015.06.018