T-GRM 095-2024 磷石膏基全固廢充填材料配比設(shè)計與檢測技術(shù)規(guī)范

ICS13.020CCSZ00GRMTechnicalSpecificationforMixtureRatioDesignandTestingofPhosphogypsum-basedSolidWasteFillingMateriIT/GRM095—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。本文件起草單位：紹興文理學(xué)院、貴州華佑通工程技術(shù)有限公司、貴州大學(xué)、太原理工大學(xué)、中建安裝集團有限公司、三峽大學(xué)、香港理工大學(xué)、云南大學(xué)、山東大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、南京工程學(xué)院、東南大學(xué)、貴州理工學(xué)院、貴州磷化（集團）有限責(zé)任公司、貴州藍圖新材料股份有限公司、中南（貴州）貴陽貴安產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司、貴州致遠(yuǎn)工程技術(shù)咨詢有限公司、中鐵二院貴陽勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司、河北龍滕重工科技有限公司、六盤水師范學(xué)院、中鐵十局集團城市軌道交通工程有限公司。本文件主要起草人：浦少云、鄔忠虎、段偉、李紅林、邱祖軍、王安輝、陳義、唐曉玲、陳筠、黃芳、賀明衛(wèi)、楊孝宇、陳紅鳥、吳軍、劉洋、郎雷、李召峰、吳云、劉磊磊、黃凱、霍王文、陳瑞峰、王順祥、許伯敏、沈澤煒、姚惠然、張希棟、李曉強、趙澤寧、李永輝、張煜冕、袁亞平、楊再祥、雷勇、方錢寶、賈世奎、劉鎬、李富盈、喻曉峰、潘超、孫文吉斌、朱要強、徐桂弘、江海東、舒赟、田興朝、陳孜偉、楊康、楊貴建、朱廷偉、李洪維、白建軍、劉頓、劉向遠(yuǎn)、車晨陽。1T/GRM095—2024磷石膏基全固廢充填材料配比設(shè)計與檢測技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了磷石膏基全固廢充填材料制備的原材料、充填材料配合比設(shè)計、充填材料生產(chǎn)與輸送、充填材料環(huán)境與質(zhì)量指標(biāo)、充填材料檢測和控制、檢驗規(guī)則及包裝、儲存和運輸。本文件適用于磷石膏基全固廢礦山充填材料制備。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB34330固體廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)通則GB6566建筑材料放射性核素限量GB5085.3危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別GB3838地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T51450金屬非金屬礦山充填工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T51003礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB/T50080普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T39489全尾砂膏體充填技術(shù)規(guī)范GB/T23456磷石膏GB/T20491用于水泥和混凝土中的鋼渣粉GB/T18046用于水泥、砂漿和混凝土中的?；郀t礦渣粉GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T8074水泥比表面積方法勃氏法GB/T5484石膏化學(xué)分析方法GB/T2419水泥膠砂流動度測定方法GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1346水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時間、安定性檢方法GB/T1345水泥細(xì)度檢驗方法GB/T750水泥壓蒸安定性試驗方法GB/T176水泥化學(xué)分析方法GB/T208水泥密度測定方法YB/T4328鋼渣中游離氧化鈣含量測定方法JC/T2073磷石膏中磷、氟的測定方法JGJ/T70建筑砂漿基本性能試驗方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1磷石膏Phosphogypsum濕法制取磷酸時得到的固體廢棄物，主要成分是二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O還含有未完全分解的磷礦、氟化物、放射性元素、重金屬離子等雜質(zhì)。3.2充填材料Fillingmaterial2T/GRM095—2024用于充填礦井采空區(qū)或溶洞中的土壤、砂、石、塊石、工業(yè)固體廢棄物和由水泥等膠凝物質(zhì)組成的固體材料。3.3全固廢充填材料Fullsolidwastefillingmaterial完全采用工業(yè)廢棄物材料制備，用于填充采空區(qū)、空洞等空間的低碳綠色膏體材料。3.4膠凝材料Bindingmaterials通過自身的物理化學(xué)反應(yīng),該材料由漿體變成堅硬的固體,并能將散粒材料或塊狀材料膠結(jié)成具有一定力學(xué)強度的復(fù)合固體。3.5泌水率Bleedingrate泌水量與充填材料拌合物含水量之比。3.6凝結(jié)時間Settingtime自加水起至充填材料漿體開始失去塑性、流動性減小需要的時間。3.7流動度Fluidity表示充填材料漿體流動性的量度，流動度以充填材料在流動桌上擴展的平均直徑（mm）表示。3.8無側(cè)限抗壓強度Unconfinedcompressionstrength試樣在無側(cè)向壓力下，抵抗軸向壓力的極限強度。3.9屈服應(yīng)力Yieldstress材料開始發(fā)生塑性變形時的應(yīng)力值。4材料4.1磷石膏磷石膏技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1磷石膏技術(shù)指標(biāo)（GB/T23456）附著水（HO濕基）/%水溶性五氧化二磷（PO干基）/%水溶性氟離子（F干基）/%水溶性氧化鎂（MgO干基）/%水溶性氧化鈉（NaO干基）/%氯離子（Cl干基）/%4.2工業(yè)固廢膠凝組分材料4.2.1充填材料可選擇礦粉、鋼渣粉、F類粉煤灰等具有火山灰活性的工業(yè)副產(chǎn)品。制備充填材料前，應(yīng)對原材料進行檢測，物料檢測技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2-表4的規(guī)定。表2礦粉技術(shù)指標(biāo)(GB/T18046)3T/GRM095—2024//表3鋼渣粉技術(shù)指標(biāo)（GB/T20491）6h壓蒸膨脹率不大于0.50%表4F類粉煤灰技術(shù)指標(biāo)4.2.2對于存在環(huán)境污染風(fēng)險的材料選用前，應(yīng)參照GB5085.3進行危險廢物鑒別，鑒別為危險固體廢棄物的材料不應(yīng)使用。5配比設(shè)計5.1一般規(guī)定5.1.1充填材料配比設(shè)計時，應(yīng)按設(shè)計要求，施工特性、經(jīng)濟性以及材料力學(xué)性能、地下水環(huán)境耐久性，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。5.1.2充填材料混合料應(yīng)通過試拌確定具有最佳和易性時的攪拌方法。5.1.3施工過程中，材料品質(zhì)或規(guī)格發(fā)生變化時，應(yīng)重新進行充填材料混合料配比設(shè)計。5.1.4充填材料應(yīng)分析對環(huán)境的影響，當(dāng)環(huán)境指標(biāo)無法達到地下水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)采用摻加水玻璃激4T/GRM095—2024提高膠凝材料的地聚合反應(yīng)作用。5.1.5充填材料最佳配比應(yīng)根據(jù)磷石膏中有毒重金屬離子，選定的材料，充填要求、施工要求，經(jīng)配比試驗確定。膏體配比應(yīng)根據(jù)充填材料強度、環(huán)境要求、經(jīng)濟情況，經(jīng)試驗確定。5.1.6在最佳配比滿足施工和環(huán)評要求情況下，可調(diào)整充填材料濃度，保證充填材料施工和易性，滿足運輸和充填等要求。5.1.7不同配比條件下充填材料的無側(cè)限抗壓強度應(yīng)根據(jù)試驗確定的最佳配比要求成型標(biāo)準(zhǔn)試件驗證。5.1.8充填材料使用工業(yè)廢棄物膠凝材料組分總含量推薦范圍為10-30%，磷石膏含量推薦范圍為70-90%。5.2充填材料性能5.2.1充填材料性能指標(biāo)應(yīng)符合表5的規(guī)定。5.2.2磷石膏、礦渣、鋼渣、粉煤灰之間的比例，應(yīng)按質(zhì)量比確定。磷石膏用量宜為60%-80%，應(yīng)經(jīng)試驗確定。表5充填材料性能指標(biāo)/6有害物質(zhì)含限量充填材料有害物質(zhì)濃度限值應(yīng)符合表6的規(guī)定，表6中各指標(biāo)的檢測參照GB5085.3執(zhí)行。表6充填材料有害物質(zhì)濃度限值（GB/T14848,GB3838）鹽物砷鎘鉛硒汞7生產(chǎn)與輸送7.1磷石膏收集、運輸、貯存與預(yù)處理7.1.1磷石膏進場前，應(yīng)根據(jù)填充區(qū)工程規(guī)模、位置、自然地理條件等要求，核算磷石膏需要量，并應(yīng)安排作業(yè)運輸計劃。7.1.2可以采用散裝供貨，也可以采用包裝供貨，運輸時不得與其他物料混裝，保持運輸工具清潔。7.1.3磷石膏進場堆放點應(yīng)由項目單位選取，磷石膏堆放地點應(yīng)保證平整，有足夠的生產(chǎn)空間，并具有防水、防滲、防揚功能。堆放地點應(yīng)設(shè)置防雨棚堆放地點應(yīng)符合安評、消防、環(huán)評要求。7.1.4磷石膏預(yù)處理時，剔除磷石膏土塊、塑料、金屬材料、石頭、木頭等雜物；將結(jié)塊的磷石膏粉碎，篩分成粒徑一致的顆粒。7.2工業(yè)固廢膠凝材料收集、運輸、貯存與預(yù)處理7.2.1粉煤灰、鋼渣粉、礦粉收集來源應(yīng)以經(jīng)濟環(huán)保為主，在工程應(yīng)用區(qū)附近收集。7.2.2不同材料分類運輸，運輸時不得與其他物料混裝，保持運輸工具清潔。5T/GRM095—20247.2.3粉煤灰、鋼渣粉、礦粉應(yīng)分類存放，應(yīng)采取防水防潮、防揚撒措施。7.2.4對結(jié)塊膠凝材料應(yīng)進行破碎，篩分成粒徑一致的顆粒。7.3拌和7.3.1充填材料拌和設(shè)備應(yīng)采用雙螺旋攪拌機及成套設(shè)備，攪拌設(shè)備產(chǎn)量應(yīng)滿足施工要求。7.3.2攪拌設(shè)備料倉數(shù)目應(yīng)與規(guī)定的備料檔數(shù)相匹配，宜較規(guī)定的備料檔數(shù)增加1個。7.3.3粉料倉供料設(shè)備應(yīng)裝有自動計量裝置，并應(yīng)在生產(chǎn)時調(diào)整進料速度。7.3.4充填材料生產(chǎn)前，材料比例應(yīng)根據(jù)設(shè)計配比確定，應(yīng)對攪拌設(shè)備和稱量設(shè)備調(diào)試和標(biāo)定，確定試生產(chǎn)參數(shù)。7.3.5攪拌設(shè)備調(diào)試和標(biāo)定應(yīng)包括料斗稱量精度、膠凝材料用量、攪拌設(shè)備加水量控制等。7.3.6充填材料配比應(yīng)進行試拌，成型養(yǎng)護后應(yīng)取樣進行表5的技術(shù)指標(biāo)檢測。7.4輸送7.4.1采用泵壓輸送時，輸送速度宜為（0.8-1.4）m/s，采用自行輸送時，輸送速度宜為（2.5-3）m/s。7.4.2采用泵壓輸送時，膏體材料屈服應(yīng)力不應(yīng)大于50Pa，采用自行輸送時，屈服壓力宜為50Pa-200kPa。8檢驗規(guī)則8.1充填材料漿體質(zhì)量檢測8.1.1檢測時，可從充填管出料口位置取樣，倒入檢測裝置進行檢測。8.1.2充填材料漿體質(zhì)量濃度、泌水率、坍落度、凝結(jié)時間檢測可參照GB/T50080執(zhí)行。8.1.3充填材料漿體泌水率、坍落度、凝結(jié)時間檢測結(jié)果達不到標(biāo)準(zhǔn)值時，應(yīng)及時調(diào)整漿體的濃度。8.2充填材料檢測與控制8.2.1檢測時，可從充填管出料口位置取樣，澆灌至充填強度試模中，初凝后