本发明属于地源热泵技术领域，尤其涉及一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法。
背景技术：
地源热泵是一种利用浅层地热能源的既可供热又可制冷的高效节能系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源，如电能，实现由低品位热能向高品位热能转移。这比传统空调系统运行效率要高40％。由于地源热泵系统具有高效节能、清洁环保的优点，近年来得到了越来越多的使用。
地源热泵回填材料是影响地源热泵换热器换热效果的关键因素。回填材料是用于填充地下换热器钻孔与地层之间的材料，是连接换热器与地层的传热介质，其传热性能将直接影响整个换热器的性能。
《地源热泵系统工程技术规范》明确指出：地埋管换热系统应根据地质特征确定回填料配方，具有良好导热系数的地源热泵回填材料显得尤为重要。当然回填材料的选择还必须考虑经济效益和环保性能，是否符合当今时代的绿色发展理念。
为了提高地源热泵回填材料的导热性能，常常在现有的回填材料中添加水泥、石灰等固化剂，甚至化学添加剂，这些物质直接与土壤和地下水接触，不仅造成工程成本高，而且有可能会对土壤和地下水造成的污染。
另外，我国正处于经济建设的高峰期，在社会生产活动中，每天都有大量的固体废弃物产生，例如工业铁尾矿。铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺选取铁精矿后排放的固体废料。据不完全统计，全世界每年新增铁尾矿及废石约100亿吨以上，目前中国的累计铁尾矿量已接近150亿吨。铁尾矿普遍存在着利用难、处置难的情况。已有研究表明铁尾矿的化学成分呈中性，不易于其他物质产生反应，对环境无污染，且由于铁相的存在，其导热系数要高于黄土。
近年来我国城市持续发展，城市建设中拆旧建新的现象非常普遍，特别是我国20世纪末期的房屋以砖混结构为主，所以在城市建设过程中会产生大量的废旧粘土砖。砖颗粒取自废旧粘土砖，砖破碎后与黄土性质相近，无污染。砖颗粒之间孔隙较大，无黏粒，不易压实，导热系数近于黄土。在常见的建筑固体废料中，关于废旧混凝土再利用的方法比较多，技术也比较成熟，但由于废旧粘土砖强度低，易破碎，所以再利用范围小，方法少，如何有效解决废旧砖的再利用问题，促进建筑废弃物充分全面的再利用，是我国全面实现建筑业可持续发展必须要解决的重要问题之一。
综上所述，如何提供一种环保经济且工程性能良好的地源热泵回填材料，同时解决固体废弃物的回收再利用问题，是本发明需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法，解决了现有技术中地源热泵回填材料经济环保性不足，且固体废弃物处置难的问题。本发明的地源热泵回填材料导热性能良好、绿色环保，经济易行。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料，该回填材料为含水率为18％～22％的混合物a；混合物a包括组分b和铁尾矿，组分b为黄土或砖粉与黄土的混合物；组分b和铁尾矿的质量份数比为(39～83)：(17～61)，组分b和铁尾矿的质量份数之和为100份。
所述组分b为砖粉与黄土的混合物时，砖粉与黄土的质量份数比为(17～33)：(67～83)，砖粉与黄土的质量份数之和为100份。
更进一步的，本发明的特点还在于：
黄土的颗粒粒径不大于0.3mm。
砖粉的颗粒粒径不大于0.3mm。
铁尾矿的颗粒粒径为0.3mm～2.5mm。
混合物a的干密度区间范围为1.65g/cm3～1.95g/cm3。
混合物a的含水率随着铁矿砂质量份数的增加而减小。
本发明还提供了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料的配制方法，当组分b为黄土时，包括以下步骤：
步骤1)：将黄土和铁尾矿按质量份数比为(39～83)：(17～61)，质量份数之和为100份的配比在常温下均匀混合；
步骤2)：均匀混合后加入水，制成含水率为18％～22％的混合物a；
当组分b为砖粉与黄土的混合物时，包括以下步骤：
步骤1)：将砖粉和黄土按质量份数比为(17～33)：(67～83)，质量份数之和为100份的配比混合成组分b；
步骤2)：将组分b和铁尾矿按质量份数比为(39～83)：(17～61)，质量份数之和为100份的配比在常温下均匀混合；
步骤3)：均匀混合后加入水，制成含水率为18％～22％的混合物a。
更进一步的，本发明的特点还在于：
采用夯实法将含水率为18％～22％的混合物a夯实成干密度为1.65g/cm3～1.95g/cm3的回填材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料及其配制方法，通过将黄土与铁尾矿混合，或砖粉与黄土的混合物与铁尾矿混合，制成含水率为18％～22％的回填材料，弥补了黄土导热系数偏低且干缩性较大的缺点。砖粉的加入解决了废旧粘土砖循环利用的问题，也没有使土砖混合物的导热性能较纯黄土明显降低。铁尾矿砂的加入解决了黄土导热系数偏低且干缩性较大的缺点，充分利用了材料的导热性能，有效提高了回填材料的导热系数，同时也为铁尾矿砂的处理和再利用开辟了一条新途径。本发明的回填材料未添加水泥、石灰等固化剂，也无其它化学添加剂，且铁尾矿砂和砖的化学成分呈中性，性质稳定，因此对地下水和环境不会产生不良影响。本发明的回填材料工程性能良好，科学环保、简单易用，在绿色环保的前提下有效提高了回填材料的导热系数，充分利用了废弃物，在如今倡导资源节约型和环境友好型的可持续发展理念下，其社会意义和环保价值非常显著。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细描述：
本发明提供了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料，该回填材料为含水率为18％～22％的混合物a；混合物a包括组分b和铁尾矿，组分b为黄土或砖粉与黄土的混合物；组分b和铁尾矿的质量份数比为(39～83)：(17～61)，组分b和铁尾矿的质量份数之和为100份。
所述组分b为砖粉与黄土的混合物时，砖粉与黄土的质量份数比为(17～33)：(67～83)，砖粉与黄土的质量份数之和为100份。
更进一步的，本发明的特点还在于：
黄土的颗粒粒径不大于0.3mm。
砖粉的颗粒粒径不大于0.3mm。
铁尾矿的颗粒粒径为0.3mm～2.5mm。
混合物a的干密度区间范围为1.65g/cm3～1.95g/cm3。
混合物a的含水率随着铁矿砂质量份数的增加而减小。
本发明还提供了一种基于废弃物的环保型地源热泵回填材料的配制方法，当组分b为黄土时，包括以下步骤：
步骤1)：将黄土和铁尾矿按质量份数比为(39～83)：(17～61)，质量份数之和为100份的配比在常温下均匀混合；
步骤2)：均匀混合后加入水，制成含水率为18％～22％的混合物a；
当组分b为砖粉与黄土的混合物时，包括以下步骤：
步骤1)：将砖粉和黄土按质量份数比为(17～33)：(67～83)，质量份数之和为100份的配比混合成组分b；
步骤2)：将组分b和铁尾矿按质量份数比为(39～83)：(17～61)，质量份数之和为100份的配比在常温下均匀混合；
步骤3)：均匀混合后加入水，制成含水率为18％～22％的混合物a。
更进一步的，本发明的特点还在于：
采用夯实法将含水率为18％～22％的混合物a夯实成干密度为1.65g/cm3～1.95g/cm3的回填材料。
混合可采用机械混合，如砂料混合机，或者人工拌合。
本发明的设计思路如下：黄土具有导热系数偏低，且干缩性较大的缺点，而且在饱和状态时导热系数还会出现下降的现象，因此黄土作为回填材料工程性能欠佳。
砖颗粒由废旧粘土砖制得，废旧粘土砖多见于城市拆迁区，运输方便，经济性好，砖颗粒粒径和孔隙较大，无黏粒，不易压实，砖颗粒的导热系数近于黄土，但在黄土中掺入砖粉制成土砖混合物，在掺砖率为17％～33％时，土砖混合物的导热性能略高于黄土。
铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺选取铁精矿后排放的固体废料，铁尾矿目前普遍存在着产量大、利用难、处置难的问题。研究表明贴尾矿砂在相同含水率和相同干密度条件下的导热系数要远优于黄土。铁尾矿的化学成分呈中性，对环境无污染，颗粒较大。在地源热泵回填材料中使用大颗粒的骨料与黄土的小颗粒构成了良好的级配是提高其导热系数的一个有效的办法，并可降低回填材料失水后的收缩开裂现象。
有鉴于此，在土砖混合物中掺入质量比17％～61％的铁尾矿，配制成含水率为18％～22％的混合物，用于地源热泵回填材料。由于铁矿砂的大颗粒和土砖混合物的小颗粒形成了较好的级配，可以最大效益的发挥铁尾矿砂的导热性。既解决了铁尾矿砂和砖粉利用难、处置难的问题，也有效提高回填材料的导热系数。本发明的回填材料具有较好的导热性能，既优于黄土和砖粉，也优于铁尾矿，其最大导热系数可达到1.069w/(m·k)。在最优掺砂率范围内，回填材料的含水率随着掺砂率的增加而减小。
本发明弥补了黄土导热系数偏低且干缩性较大的缺点。砖粉的加入解决了废旧粘土砖循环利用的问题，也没有使土砖混合物的导热性能较纯黄土明显降低。铁尾矿砂的加入解决了黄土导热系数偏低且干缩性较大的缺点，充分利用了材料的导热性能，有效提高了回填材料的导热系数，同时也为铁尾矿砂的处理和再利用开辟了一条新途径。本发明的回填材料未添加水泥、石灰等固化剂，也无其它化学添加剂，且铁尾矿砂和砖的化学成分呈中性，性质稳定，因此对地下水和环境不会产生不良影响。本发明的回填材料工程性能良好，科学环保、简单易用，在绿色环保的前提下有效提高了回填材料的导热系数，充分利用了废弃物，在如今倡导资源节约型和环境友好型的可持续发展理念下，其社会意义和环保价值非常显著。
本发明的实施例具体为：
实施例1
本实施例采用单一黄土作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的黄土材料取83g，铁尾矿材料取17g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤3，向混合材料加水，配制得到含水率为22％的混合物a。
步骤4，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.65g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为22％的回填材料，采用含水率为0％、10％和25％的对比回填材料。根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到回填材料的含水率在22％时，导热系数最佳。其值如表1所示。
表1
实施例2
本实施例采用单一黄土作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的黄土材料取65g，铁尾矿材料取35g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤3，向混合材料加水，配制得到含水率为21％的混合物a。
步骤4，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.7g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为21％的回填材料，采用含水率为0％、10％和25％的对比回填材料。根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得出，回填材料的含水率在21％时，导热系数最佳。其值如表2所示。
表2
实施例3
本实施例采用单一黄土作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的黄土材料取55g，铁尾矿材料取45g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤3，向混合材料加水，配制得到含水率为19％的混合物a。
步骤4，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.8g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为19％的回填材料，采用含水率为0％、10％和15％的对比回填材料。根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得出，回填材料的含水率在19％时，导热系数最佳。其值如表3所示。
表3
实施例4
本实施例采用单一黄土作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的黄土材料取39g，铁尾矿材料取61g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤3，向混合材料加水，配制得到含水率为18％的混合物a。
步骤4，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.95g/cm3的回填材料。
本发明制备得到干密度为1.95g/cm3的回填材料，采用干密度为1.50g/cm3、2.1g/cm3的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得出，回填材料的干密度在1.95g/cm3时，导热系数最佳。其值如表4所示。
表4
实施例5
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取17g，黄土材料取83g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取83g，铁尾矿材料取17g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为22％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.65g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为22％的回填材料，采用含水率为0％、10％和25％的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得出，回填材料的含水率在22％时，导热系数最佳。其值如表5所示。
表5
实施例6
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取17g，黄土材料取83g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取39g，铁尾矿材料取61g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为18％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.95g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为18％的回填材料，采用含水率为0％、10％和15％的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到其含水率在18％时，导热系数最佳。其值如表6所示。
表6
实施例7
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取22g，黄土材料取78g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取65g，铁尾矿材料取35g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为20％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.7g/cm3的回填材料。本发明制备得到含水率为20％的回填材料，采用含水率为0％、10％和25％的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到其含水率在20％时，导热系数最佳。其值如表7所示。
表7
实施例8
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取28g，黄土材料取72g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取55g，铁尾矿材料取45g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为19％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.8g/cm3的回填材料。
本发明制备得到干密度为1.8g/cm3的回填材料，采用干密度为1.4g/cm3、2.0g/cm3的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到回填材料的干密度在1.8g/cm3时，导热系数最佳。其值如表8所示。
表8
实施例9
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取33g，黄土材料取67g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取83g，铁尾矿材料取17g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为22％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.65g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为22％的回填材料，采用含水率为0％、10％和25％的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到其含水率在22％时，导热系数最佳。其值如表9所示。
表9
实施例10
本实施例采用砖粉和黄土的混合物作为组分b，配置得到本发明的回填材料，具体过程是：
步骤1，选取颗粒粒径小于0.3mm的砖粉材料，选取颗粒粒径小于0.3mm的黄土材料，选取颗粒粒径为0.3-2.5mm的铁尾矿材料。
步骤2，将选择的砖粉材料取33g，黄土材料取67g，混合均匀得到组分b。
步骤3，组分b取39g，铁尾矿材料取61g，并且将其混合均匀，得到混合材料。
步骤4，向混合材料加水，配制得到含水率为18％的混合物a。
步骤5，使用夯实法将混合物a夯实成干密度为1.95g/cm3的回填材料。
本发明制备得到含水率为18％的回填材料，采用含水率为0％、10％和15％的对比回填材料，根据gb/t10295-2008《绝热材料稳态热阻及有关特性的测试热流计法》规范规定，通过计量被测试件的两侧温度和通过试件的热流密度，从而获得回填材料的导热系数。采用imdry3001-ⅴ智能型双平板导热系数测定仪测出回填材料的导热系数。测定仪冷板温度控制范围为-30℃—95℃，热板温度控制范围为0℃—95℃，夹紧力不大于2.5kpa，试样平面尺寸为300mm×300mm，厚度为25mm，并将试样放置专用盛样盒中，每次试验同时测试两块相同试样以减少误差，导热系数测量显示范围为0.001—2.000w/(m·k)；导热系数测量精度是±3％；，导热系数测量重复性小于±1％；常规测试时间120-150分钟。可以得到其含水率在18％时，导热系数最佳。其值如表10所示。
表10
为了证明本发明的回填材料的导热性能好，采取如下对比试验：
对比试验1：
本对比试验采用含水率为20％，干密度为1.7g/cm3的黄土作为对比回填材料。测得其最佳导热系数为0.812w/(m·k)。
对比试验2：
本对比试验采用含水率为20％，干密度为1.7g/cm3的砖粉作为对比回填材料。测得其最佳导热系数为0.556w/(m·k)。
对比试验3：
本对比试验采用含水率为18％，干密度为1.95g/cm3的铁尾矿砂作为对比回填材料。测得其最佳导热系数为0.925w/(m·k)。