광산 고형 폐기물 되메우기 재료의 소수성 변화에 대한 실험적 조사

광수로 인한 고형 폐기물 기반 되메우기 재료의 부식 약화 문제를 해결하기 위해, 소수성 수정 첨가제로 폴리디메틸실록산(PDMS)과 실란 결합제(SCA)를 사용하여 새로운 소수성 고형 폐기물 되메우기(HSBF) 재료를 개발하고, 알칼리 활성제로 NaOH(SH)와 실리케이트 나트륨(SS)을 사용했습니다. 플라이 애시와 슬래그가 주요 원재료 고형 폐기물로 선택되었습니다. 소수성 처리된 되메우기 슬러리의 유변학적 특성을 측정하였고, 그 결과 얻어진 물리화학적 특성을 수정되지 않은 참조군과 비교했습니다. 본 연구에서는 신선한 HSBF 슬러리가 전단 박화 특성을 가진 수정된 빙햄(M-B) 모델을 따름을 밝혀냈습니다. PDMS의 첨가는 경화된 HSBF 재료의 수조 접촉각을 F8S2로 최대 134.9°까지 증가시켜 높은 소수성을 나타냈습니다. 형태학적 관찰에 따르면, PDMS는 주로 소수성 수정을 위해 SCA의 다리 역할을 통해 무기 입자의 표면에 부착됩니다. HSBF 재료의 전체 강도는 플라이 애시와 슬래그 비율 최적화를 통해 더욱 확보되었으며, 슬래그 함량을 20%에서 50%로 증가시켜 98%까지 향상된 것으로 나타났습니다. 이는 주로 슬래그의 수화로 인해 C-S(A)-H 젤이 형성되어 강도가 증가하는 데 기여합니다. 새로운 HSBF 재료는 광산 되메우기 응용에서 시멘트를 제거할 수 있게 해 주며, 뛰어난 경제적 이점을 입증합니다. 이 재료의 우수한 기계적 및 소수성 특성은 고수층에서의 과부하 이동을 방지할 뿐만 아니라, 상부 지층으로부터의 수자원 손실을 완화하고 동시에 장기적인 광산 수질 악화와 관련된 안전 위험을 줄일 수 있습니다.