一種粉煤灰基充填材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及應(yīng)用在建筑業(yè)地建筑材料，具體屬于無機(jī)硅酸鹽水泥材料，特別為一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成：脫硫石膏30～40份，粉煤灰40～50份，普通硅酸鹽水泥5～10份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鈉或硫酸鉀，膨脹劑為普通引氣劑。本發(fā)明設(shè)計合理，絕對阻燃、安全且成本較低。
【專利說明】一種粉煤灰基充填材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用在建筑業(yè)、地下空洞、地下采空區(qū)的建筑材料，具體屬于無機(jī)硅酸鹽水泥材料，特別為一種粉煤灰基充填材料。
【背景技術(shù)】
[0002]CN1057825公開了一種礦用高水固化支護(hù)材料，其特點是:1、由A1203含量高的特種水泥加少量檸檬酸兌水配制成甲料漿液和由硬石膏、生石灰、膨潤土和碳酸鈣加少量碳酸鈉兌水配制成乙料漿液的兩種漿液混合制成；2、兩種漿液混合前可單獨放置12~48小時不凝固，兩者混合后，15~30分鐘即可凝固，凝固后6小時強(qiáng)度達(dá)IMPa以上，24小時強(qiáng)度達(dá)2~4 MPa，最終強(qiáng)度可達(dá)6MPa以上。
[0003]CN1500762A公開了一種單漿膠結(jié)充填材料及其使用方法，單漿膠結(jié)充填材料采用硫鋁酸鹽水泥熟料作為基本膠凝活化材料，以生石灰為激發(fā)劑，摻入大量工業(yè)廢渣經(jīng)磨細(xì)制成。該產(chǎn)品具有膨脹性，三天強(qiáng)度可達(dá)18.8MPa，水灰比為1.6時，充填體不脫水。初凝時間3小時，終凝時間6小時。上述專利，雖然工藝簡單，但存在水灰比較低，凝結(jié)時間較長，早期強(qiáng)度低，凝結(jié)時間不易控制，容易造成堵管等問題。
[0004]研究者積極研究高強(qiáng)硫鋁水泥和鋁酸鹽水泥的替代材料，王新民、尹新才等在《鐵鋁型高水速凝充填材料物化性能的研究》中，公開了一種高水充填材料的制備，甲料使用鐵鋁水泥熟料，在水灰比為2.0~2.25:1時其8小時強(qiáng)度為1.0~1.2 MPa, I天強(qiáng)度為
1.5~2.0MPa，七天強(qiáng)度為4.0~4.5MPa，均低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0005]趙傳抑，胡乃聯(lián)等在《充填膠凝材料的發(fā)展與應(yīng)用》中公開了一種高水材料的制備，配料主要包括鋁酸鹽水泥、石灰、石膏、速凝劑、解凝劑、懸浮劑等。其體積含水率可高達(dá)70%以上，Ih凝固強(qiáng)度可達(dá)0.5-1.0MPa。2h抗壓強(qiáng)度為1.5_2.0Mpa，8h抗壓強(qiáng)度達(dá)
2.5-3.0Mpa，24h抗壓強(qiáng)度達(dá)3.0-4.0Mpa，7d以上抗壓強(qiáng)度可達(dá)到5.0MPa以上，最終的強(qiáng)度可達(dá)8.0MPa。但其需使用特殊燒制的高強(qiáng)度級別鋁酸鹽水泥熟料，制約了其的應(yīng)用，使用低強(qiáng)度級別的鋁酸鹽水泥熟料，早期強(qiáng)度雖然也較高，但是后期強(qiáng)度達(dá)不到4.5MPa。
[0006]現(xiàn)有高水充填材料產(chǎn)品使用的原材料為用于生產(chǎn)62.5MPa以上硫鋁酸鹽水泥的熟料或特殊燒制的鋁酸鹽水泥熟料來制備甲組份，高強(qiáng)度級別62.5MPa以上硫鋁酸鹽水泥的熟料和特殊燒制的鋁酸鹽熟料原材料品質(zhì)及煅燒要求高，國內(nèi)只有少數(shù)幾個廠家能夠生產(chǎn)，不僅售價高，而且產(chǎn)品大部分主要銷往國外，嚴(yán)重制約了高水充填材料在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。此外，現(xiàn)有的高水充填材料在失水后，重量減輕，表面大量泛堿，會影響表觀及有可能造成環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種新型的建筑用充填材料。
[0008]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:脫硫石膏30~40份，粉煤灰40~50份，普通硅酸鹽水泥5~10份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鈉或硫酸鉀，膨脹劑為普通引氣劑。
[0009]制備方法:將上述材料充分混合均勻即可。
[0010]脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏，主要成分和天然石膏一樣，為二水硫酸鈣CaSO4.2H20，含量> 93%。脫硫石膏是燃煤或油的工業(yè)企業(yè)在治理煙氣中的二氧化硫后而得到的工業(yè)副產(chǎn)石膏，不僅有力地促進(jìn)了國家環(huán)保循環(huán)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，而且還大大降低了礦石膏的開采量，保護(hù)了資源。
[0011]粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。
[0012]普通硅酸鹽水泥，由硅酸鹽水泥熟料、5%~20%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。具有強(qiáng)度高、化熱大，抗凍性好、干縮小，耐磨性較好、抗碳化性較好、耐腐蝕性差、不耐高溫的特性。
[0013]石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機(jī)膠凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的產(chǎn)物，經(jīng)900~1100°C煅燒而成。[0014]引氣劑的主要品種包括松香樹脂類、烷基和烷基芳烴磺酸類、脂肪醇磺酸鹽類、皂苷類以及蛋白質(zhì)鹽、石油磺鹽酸等。引氣劑主要用于抗凍性要求高的結(jié)構(gòu)，如混凝土大壩、路面、橋面、飛機(jī)場道面等大面積易受凍的部位。
[0015]使用時，上述充填材料與水以體積比1:1混合，因本反應(yīng)不吸熱不放熱，故反應(yīng)溫
度常溫即可。
[0016]本產(chǎn)品全部采用無機(jī)粉料為原料，采用脫硫石膏和粉煤灰作為基料，通過控制各種原料的比例可使初凝時間能夠保證在5分鐘以內(nèi)，甚至降低到2~3分鐘，能夠較快的凝結(jié)，依靠脫硫石膏的高強(qiáng)度、短凝結(jié)時間和微膨脹的特性來提升強(qiáng)度、縮短凝結(jié)時間并抑制水泥收縮。依靠粉煤灰來降低成本并提高產(chǎn)品的抗水性，不僅克服了水泥充填收縮的問題，還能與水混合均勻后輕微發(fā)泡膨脹，抗水性能較佳，密閉性好，添加適量的添加劑來提高整體的性能，在14天后抗壓強(qiáng)度可達(dá)7MPa以上。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
1、廣品粉狀極細(xì)，聞水配比，容易灌注。
[0018]2、產(chǎn)品凝結(jié)時間很短，能較快成形，縮短了充填形成強(qiáng)度過程中所需的時間。
[0019]3、產(chǎn)品強(qiáng)度很高，14天強(qiáng)度即可達(dá)到7MPa以上。
[0020]4、解決了大部分無機(jī)粉狀材料的抗水性差的問題，吸水不會影響強(qiáng)度也不會開裂，且密閉性較好，極大的減少了因此而生的事故。
[0021]5、克服了水泥充填的收縮問題，反應(yīng)伴有微小的膨脹，使礦井間隙、裂縫中也能有良好的充填效果。
[0022]本發(fā)明設(shè)計合理，絕對阻燃、安全且成本較低。
【具體實施方式】
[0023]下面對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]實施例1一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:
脫硫石膏33份，粉煤灰50份，普通硅酸鹽水泥8份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鈉，膨脹劑為引氣劑。
[0025]上述充填材料與水以體積比1:1混合，初凝時間4.8min。
[0026]實施例2
一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:
脫硫石膏30份，粉煤灰40份，普通硅酸鹽水泥5份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石 灰，促凝劑為硫酸鉀，膨脹劑為引氣劑。
[0027]上述充填材料與水以體積比1:1混合，初凝時間3min。
[0028]實施例3
一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:
脫硫石膏40份，粉煤灰45份，普通硅酸鹽水泥9份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鉀，膨脹劑為引氣劑。
[0029]上述充填材料與水以體積比1:1混合，初凝時間4min。
[0030]實施例4
一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:
脫硫石膏35份，粉煤灰48份，普通硅酸鹽水泥10份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鈉，膨脹劑為引氣劑。
[0031 ] 上述充填材料與水以體積比1:1混合，初凝時間3.5min。
[0032]實施例5
一種粉煤灰基充填材料，由以下重量份的成分構(gòu)成:
脫硫石膏35份，粉煤灰45份，普通硅酸鹽水泥10份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份；
其中，固化劑為石灰，促凝劑為硫酸鈉，膨脹劑為引氣劑。
[0033]上述充填材料與水以體積比1:1混合，初凝時間2min。
【權(quán)利要求】
1.一種粉煤灰基充填材料，其特征在于:由以下重量份的成分構(gòu)成: 脫硫石膏30~40份，粉煤灰40~50份，普通硅酸鹽水泥5~10份，固化劑1份，膨脹劑0.5份，促凝劑0.5份； 其中，固化劑為 石灰，促凝劑為硫酸鈉或硫酸鉀，膨脹劑為普通引氣劑。
【文檔編號】C04B28/14GK103979915SQ201410234488
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王建中, 李超鵬 申請人:山西凝固力新型材料有限公司