[發(fā)明專利]超細抗離析注漿材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410130635.3
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103951355A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 郝建英;李月仙;李憲軍;張巍;張樹元
• 申請（專利權）人: 山西凱舟科技有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B18/12;C04B24/38;C04B22/14
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;丁金玲

技術領域

本發(fā)明涉及一種注漿材料，特別是涉及一種用于壓力注漿的環(huán)保型超細抗離析注漿材料。

背景技術

傳統(tǒng)煤礦井巷堵水、加固注漿材料大都選用水泥類漿材與水玻璃配合注漿，主要原因成本低、來源廣泛，由于水泥水玻璃硬化后體積收縮產(chǎn)生裂隙，后期由于水泥水玻璃水化后產(chǎn)生化學鈉離子反應，鈉是直接破壞硬化水泥石的結構，所以便引起二次復出水的現(xiàn)象并污染地下水源。從70年代初，美國、日本已明令禁止使用水玻璃注漿，有機材料如聚稀酰胺、木質素注漿單性能材料解決注水十分困難，而且有機注漿材料耐久性差、有毒，會對環(huán)境造成污染，其成本也高。

目前，我國無機注漿材料的生產(chǎn)使用單位很多，但都是采用水泥內摻注漿劑來使用的，其注漿劑的配方主要是減水劑、緩凝劑和超細礦物載體等。現(xiàn)場配制注漿材料過程中，超細礦物載體容易結團，很難攪拌均勻，達不到預期的效果，而且注漿材料漿體容易出現(xiàn)沉淀、離析、泌水等現(xiàn)象，不利于注漿作業(yè)的順利進行；注漿漿體的流動性能難以滿足注漿工藝的要求，表現(xiàn)為流動度經(jīng)時損失大；為控制流動度損失，常常采用超摻緩凝組分來實現(xiàn)，這樣又出現(xiàn)了注漿漿體超緩凝現(xiàn)象，起不到注漿的應有效果；由于水膠比大，漿體嚴重收縮，起不到注漿封堵的作用。

因此，如果能獲得一種既具有優(yōu)越的施工性能，又具有良好的抗腐蝕性和耐久性，后期強度不到縮和自身微膨脹性的多功能、可調型的超細抗離析注漿材料，將為注漿行業(yè)提供可靠地質量保證。

發(fā)明內容

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)注漿材料的缺點和不足，提供了一種環(huán)保、高性能的抗離析注漿材料。

為達上述目的，本發(fā)明一種超細抗離析注漿材料，其特征在于，由以下質量百分數(shù)的組分組成：

P·O52.5水泥：76.56%～90.96%；

42.5級低堿硫鋁酸鹽水泥：1.5%～6.8%；

CA50鋁酸鹽水泥：0.51%～2.3%；

脫硫石膏：0.26%～1.16%；

硅灰：3.0%～6.0%；

超細礦粉：3.0%～6.0%；

萘系高效減水劑：0.6%～0.9%；

含羧酸基團的氨基磺酸鹽系減水劑：0.062%～0.094%；

葡萄糖酸鈉：0.02%～0.05%；

三聚磷酸鈉：0.08%～0.12%；

羥丙基甲基纖維素醚：0.005%～0.009%；

碳酸氫鈉：0.003%～0.007%。

本發(fā)明的注漿材料，其中所述P·O52.5水泥、42.5級低堿硫鋁酸鹽水泥和CA50鋁酸鹽水泥均為常用的水泥種類，市場有售。所述的超細礦粉是鋼鐵廠的水淬礦渣經(jīng)粉磨制得，主要成分：CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3等；為本領域現(xiàn)有產(chǎn)品，可通過購買得到，如可購自太原德龍超細礦粉有限公司、太鋼礦粉公司和長鋼礦粉公司等。所述的萘系高效減水劑，化學名稱萘磺酸鹽甲醛縮合物，對于水泥粒子有很強的分散作用，市場有售。

所述的含羧酸基團的氨基磺酸鹽系減水劑為發(fā)明人自制產(chǎn)品，該產(chǎn)品已在專利號為ZL201110137780.0中公開。由苯酚、對氨基苯磺酸鈉和甲醛以摩爾比為（1.1～1.5）:（0.9～1.2）:（3.5～3.7）和苯甲酸磺化單體縮合而成，苯甲酸磺化單體的用量為所述苯酚和對氨基苯磺酸鈉質量之和的60%～80%。其中苯甲酸磺化單體是由苯甲酸、苯酚和濃硫酸以摩爾比（0.9～1.2）：（0.3～0.6）：（1.3～1.7）在130℃磺化2-3小時制得。縮合反應溫度為83～87℃，pH值為8～11，反應時間為4-6小時，具體制備方法參見上述專利。

進一步地，本發(fā)明的注漿材料，其中優(yōu)選由以下質量百分數(shù)的組分組成：

P·O52.5水泥：76.56%；42.5級低堿硫鋁酸鹽水泥：6.8%；CA50鋁酸鹽水泥：2.3%；脫硫石膏：1.16%；硅灰：6.0%；超細礦粉：6.0%；萘系高效減水劑：0.9%；含羧酸基團的氨基磺酸鹽系減水劑：0.094%；葡萄糖酸鈉：0.05%；

三聚磷酸鈉：0.12%；羥丙基甲基纖維素醚：0.009%；碳酸氫鈉：0.007%。

本發(fā)明的注漿材料，其中優(yōu)選由以下質量百分數(shù)的組分組成：