[發明專利]一種低收縮早強型礦山充填膠凝材料

在審

• 申請號: 201710062923.3
• 申請日: 2017-02-03
• 公開（公告）號: CN106746785A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王悅
• 申請（專利權）人: 北京華德創業環保設備有限公司
• 主分類號: C04B7/21
• 分類號: C04B7/21;C04B28/08;C04B18/12
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技術領域

本發明涉及一種礦渣基堿激發膠凝材料，主要應用于礦山充填領域。

背景技術

在礦山開采過程中，膠結充填采礦法是目前使用最普遍和最推崇的方法。礦渣基堿激發材料作為一種膠凝材料應用于礦山充填中具有原料來源廣泛、數量巨大，對尾砂中細粒部分寬容性大，強度高，在一定的濃度下料漿不離析分層，且沁水量小等特點，成為不少礦山單位選擇充填膠凝材料的優先選擇。然而同硅酸鹽水泥相比，礦渣基堿激發材料收縮較大。在料漿濃度較低時，特別是在養護不當的情況下，易造成充填體收縮大、開裂、凝結緩慢的現象，嚴重影響著礦渣堿激發材料在充填材料中的應用。

外加劑和其他改善混凝土性能的材料被稱為混凝土的第五和第六組分，是制備高性能混凝土必不可少的組成材料，在現代混凝土技術中發揮著重要的作用。現有的外加劑技術主要是針對硅酸鹽水泥等常用水泥研發的，在堿激發材料及含細顆粒較多的礦山充填材料中適應性較差。因此，研發適合于礦渣基堿激發材料的外加劑及其他改善材料是制備流動性好、凝結速度快、早期強度高、后期強度穩定、泌水少、收縮小，滿足礦山充填要求的，高性能化充填材料的必然趨勢。

發明內容

1、本發明克服了礦渣基堿激發材料在料漿低濃度充填條件下，易沉縮開裂及凝結時間長的問題，提高了充填體強度。

2、本發明的機理：在水溶液中，堿性物質能夠激發粒化高爐礦渣粉潛在活性，生成的堿激發膠凝材料其抗壓抗折強度、抗酸堿侵蝕性、抗凍融性、抗碳化等性能均優于普通硅酸鹽水泥。然而堿激發材料收縮較大。減縮防裂材料中，膨脹劑能夠產生一定的膨脹，補償材料的收縮；減縮劑能夠降低孔溶液的表面張力，減少膠凝材料的收縮；纖維類材料能夠阻斷泌水孔道，防止干縮，增強材料的保水性；這些材料能夠很好的降低礦渣堿激發材料的收縮性能，減少開裂。

3、本發明的低收縮早強型礦山充填膠凝材料能夠同充填骨料以不同比例混合制備成濃度為55％-80％料漿，經泵送或自流輸送至采空區進行充填。

5、用該材料制備的充填體強度是同比例條件下水泥充填體的2倍以上；同時具有凝結快、收縮率低等性能。成本較低。

6、本發明的材料制備簡單，只需將各種材料按比例混勻即可。

具體實施方式

下面結合實例對本發明做進一步說明，但本發明的實施方式不限于此。除非另有說明，以下實施例中的百分比均為重量百分比。

實施例一：

將組成和配比為66.5％礦渣粉、10％硅酸鹽水泥、6％鋁酸鹽水泥、10％粉煤灰、5％石膏、2％偏硅酸鈉和0.5％的4mm長度的聚丙烯纖維混合均勻，制備成礦渣基堿激發材料。在尾砂(該尾砂較細)濃度為60％的情況下，將不同灰砂比(1∶6、1∶12)的該材料同尾砂混合均勻。檢測該材料的物理性能。下表為利用該材料制備的料漿同水泥制備料漿的對比情況。

實施例二：

將組成和配比為64％礦渣粉、10％硅酸鹽水泥、5％硅灰、5％石膏、10％生石灰、6％膨脹劑混合均勻，制備成礦渣基堿激發材料。在尾砂濃度為70％的情況下，將不同灰砂比(1∶10、1∶15)的該材料同尾砂混合均勻。檢測該材料的物理性能。下表為利用該材料制備的料漿同水泥制備料漿的對比情況。