[發明專利]適用于露天煤礦混凝土建筑的抹灰石膏砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 202010531952.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111592317A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 常雅;陳琳;馮晶;汪俊;張益欣;李取生
• 申請（專利權）人: 陜西拉發紀新材料科技有限公司;昆明理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B111/23;C04B111/27;C04B111/34
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 李靜

本發明涉及煤礦建筑材料技術領域，具體公開了適用于露天煤礦混凝土建筑的抹灰石膏砂漿及其制備方法，按重量比計算，固體原料包括10～20份的水泥、30～100份的石膏、10～30份的微硅粉和60～120份的珍珠巖，所述微硅粉呈納米球形，將固體原料與水按一定比例攪拌混合后，得到了一種耐酸腐蝕、密度小、耐磨性、流動性與流平性優異的抹灰石膏砂漿。本專利中的砂漿對于露天煤礦混凝土建筑的表面有很好的改性作用，提高其耐酸性腐蝕的能力，進而提高了工程的安全性和建筑的使用年限。

技術領域

本發明涉及煤礦建筑材料技術領域，特別涉及適用于露天煤礦混凝土建筑的抹灰石膏砂漿及其制備方法。

背景技術

煤礦是人類主要的能源材料之一，具有易開采、儲量大、利用率高等特點，當前我國開采的煤礦按照開采方式可以分為井工煤礦和露天煤礦，其中井工煤礦數量較多，而露天煤礦開采量較大，并且露天煤礦的開采難度更低、儲量大、開采成本低，因此被大量開采。

露天煤礦開采的煤中碳含量在46-97％之間，顏色為褐色至黑色具有暗淡或金屬光澤。我國露天煤礦開采的煤炭含量占全國煤開采量的50％以上，是重要的煤炭資料來源。露天煤礦主要形成于地球的二疊紀時期，我國的二疊紀煤礦主要位于華北地區和西北地區，它們的共同點是一套以海陸交替相為主的碎屑巖含煤地層。

在這類二疊紀露天煤礦的開采過程中會使得煤礦儲存地的地勢不斷降低，在雨季導致雨水向低洼地區匯聚并形成短時洪峰；而為了防止地表水進入采掘場需要在地表界外設地面排水溝、儲水池和防洪堤攔截地表徑流，并將地表水排出場外以保護露天煤礦。由此可見，二疊紀露天煤礦在開采前和開采過程中都需要建造儲水池、排水管道、防洪堤等，這都需要用到混凝土。

由于采礦過程中會產生各種廢料和污染物，其中含有大量的SO₂、NO_X、CO、SO_X和醛等，這類物質與水接觸反應生成硫酸、硝酸、碳酸等酸性溶液，而一般的混凝土為堿性含有大量的Ca(OH)₂，其中部分以游離態存在，因此如果直接用一般混凝土作為上述建筑的原料時將會被酸性水溶液腐蝕反應從而導致建筑的損壞，降低工程安全性和建筑使用年限。

發明內容

本發明提供了適用于露天煤礦混凝土建筑的抹灰石膏砂漿及其制備方法，以解決現有的用于露天煤礦的建筑用混凝土，會被酸性水溶液腐蝕，導致建筑損壞，降低工程的安裝性與使用年限的問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

適用于露天煤礦混凝土建筑的抹灰石膏砂漿，包括固體原料與水，按重量比計算，固體原料包括10～20份的水泥、30～100份的石膏、10～30份的微硅粉和60～120份的珍珠巖，所述微硅粉呈納米球形。

本技術方案的技術原理和效果在于：

1、通常人們遇到使用環境為酸性或堿性環境，對建筑有腐蝕影響這個問題時，想到的都是對混凝土本身進行改性，使其具備高強度與良好的耐腐蝕性能，但是這樣的方式對建筑修建而言，成本是成倍增加的；而本申請的發明人另辟蹊徑，通過研究一種抹灰石膏砂漿，該砂漿能夠涂覆在原有混凝土的表面，對原有混凝土的表面進行改性處理，使其具備耐腐蝕性能。

這樣的方式既解決了現有的用于露天煤礦的建筑用混凝土，會被酸性水溶液腐蝕，導致建筑損壞，降低工程的安裝性與使用年限的問題，同時又無需重建原有的混凝土建筑，對露天煤礦開采的商家而言，節約了很大一筆投入，經濟價值極大。

2、本方案中加入的微硅粉，由于微硅粉中含有大量活性的SiO₂，在潮濕的環境中與水泥的水化產物Ca(OH)₂等堿性物質發生二次水化反應，生成水化硅酸鈣等膠凝物質，對砂漿材料能起到增強作用，同時填充砂漿和原有混凝土的孔隙，降低石膏砂漿凝固成型后的氣孔率，提高砂漿硬化后的抗腐蝕能力。另外本方案中微硅粉呈納米球形，這樣的形狀利于改善石膏砂漿在施工過程中的流動性與流平性。