森科尔成熟细粒尾矿(MFT)冻融固结试验
摘要：本文介绍了冻融、硫酸和生石灰改良剂对森科尔成熟细粒尾矿(MFT)冻融后岩土工程特性和土壤微观及宏观结构影响的实验室研究结果。本文给出了在森科尔MFT进行的固结试验程序的结果，该程序使用大应变固结仪和恒定水头流量试验来评估三种MFT试样的孔隙比与有效应力的关系以及孔隙比与导水率的关系。还对这些样品的大尺度和小尺度织物(宏观织物和微观织物)进行了检验。结果表明，冻融能有效降低未处理和改良MFT的初始空隙率和压缩性。冻融也能显著提高MFT的水力传导度，这与降低的压缩性相结合增强了MFT固结度。这些结果得到了在测试的MFT样品的宏观和微观结构中观察到的变化的支持。
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关键词:油砂;成熟细粒尾矿冻融固结沉降脱水
1.介绍
以往的研究报道，冻融法对油砂成熟细粒尾矿的脱水是有效的。如小规模实验室试验、大规模实验室(Sego，1992；Sego和Dawson，1992a，b)，和现场试验(Johnson等人，1993)，MFT的初始固体含量在冻融和冻融后固结后从30%增加到45-55%。尽管这代表了含水量(从230%到120%到80%)和空隙率(从5.2到2.8到1.8)的显著降低，冷冻和解冻的MFT仍然高于其50%的液体极限，并且保持非常柔软。为了支持填海的超载负荷，MFT将不得不进行额外的固结，以降低其含水量并增加其抗剪强度。冻融和冻融后固结导致的孔隙比变化和沉降速率的预测和计算需要压缩性和水力传导数据。
本文介绍了在森科尔MFT进行的固结试验程序的结果，该程序使用了大应变固结仪以及恒定水头流量试验，以评估三种MFT试样的孔隙比与有效应力的关系以及孔隙比与导水率的关系。第一种是收到时从未冷冻的森科尔池塘2/3 MFT。第二种类型是森科尔池塘2/3 MFT进行一个周期的冷冻解冻，没有任何化学修正。第三种类型是森科尔池塘2/3 MFT化学修改硫酸和生石灰，然后一个周期的冻融。还对这些样品的大尺度和小尺度织物(宏观织物和微观织物)进行了检验。大尺度特征，如冰纹和土壤观察并拍摄了石块。使用扫描电子显微镜(SEM)观察微织物，以检查由于冻融而发生的织物变化。
MFT森科尔池塘2/3的代表性样品的矿物学是通过在艾伯塔大学可再生资源系进行的X射线衍射分析确定的。还测定了三种试样的孔隙流体化学，以检验硫酸和生石灰的改良和冻融过程对MFT孔隙流体化学的影响。
2.实验程序
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