本發(fā)明涉及的是一種注漿材料及其制備方法，尤其涉及一種以改性赤泥和水滑石為原料的注漿材料，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

赤泥是制鋁工業(yè)從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物，一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。而根據(jù)鋁土礦的品質(zhì)不同，分為燒結(jié)法、拜耳法和混聯(lián)法赤泥。一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸赤泥。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國每年排放的赤泥高達(dá)千萬噸，現(xiàn)已累計(jì)存放超過數(shù)千萬噸，赤泥的利用率低下，利用率不超過7％，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場堆放，不僅占用了大量土地，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。大量的赤泥的產(chǎn)生已經(jīng)對人類的生產(chǎn)、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實(shí)現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化已迫在眉睫。

目前，建筑物、混凝土等注漿工程中大量使用的注漿料一般為水泥基材料，外加其他填料，填料主要有粉煤灰、鋼渣、礦渣、煤矸石等，這類注漿材料的漿液穩(wěn)定性不好，結(jié)石效果低，此外還存在粘結(jié)力不好的不足之處。專利cn1699245a公開了粉煤灰基注漿材料，主要原料為增鈣粉煤灰、水泥、減水劑、外加劑等，但其流動性較差，且使用減水劑后容易引起水泥固化不完全，達(dá)不到應(yīng)有的強(qiáng)度。因此，探索利用赤泥作為主要原料來制備注漿材料，既能有效處理大量廢棄赤泥，又能改善注漿材料的性能，是很有意義的。

cn104446213a公開了一種以赤泥為原料的注漿材料，主要成分以重量份計(jì)為：赤泥50-65份、激發(fā)機(jī)4-8份、活性引發(fā)劑20-40份、為硅粉1-5份、緩凝劑0.5-1份、表面活性劑0.5-1份、保水劑0.5-1份。該注漿材料的流動性好，固結(jié)強(qiáng)度大，注漿范圍光，膠料在固結(jié)過程中與水泥混凝土和土壤的結(jié)合力強(qiáng)。但是，其3d抗壓強(qiáng)度及28d抗壓強(qiáng)度相對較低，不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種注漿材料，該注漿材料不僅具有非常好的流動性，固結(jié)強(qiáng)度大，注漿范圍廣，漿料在固結(jié)過程與水泥混凝土和土壤的結(jié)合力強(qiáng)，而且經(jīng)過一段時間之后，其抗壓強(qiáng)度很高，3d抗壓強(qiáng)度在10mpa以上，28d抗壓強(qiáng)度在30mpa以上。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)為：

優(yōu)選地，所述的赤泥為拜耳法所得赤泥經(jīng)過烘干破碎，其最終含水率以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)小于5％。

優(yōu)選地，所述的激發(fā)劑為市售工業(yè)級干粉鈉水玻璃，其模數(shù)為1.5-2.0。

優(yōu)選地，所述的活性引發(fā)劑為細(xì)度在300-600目的高爐水渣、煅燒煤矸石、煅燒高嶺土、天然火山灰、鋼渣、粉煤灰中的一種或者任意比例混合物。

優(yōu)選地，所述微硅粉為市售產(chǎn)品，其細(xì)度大于1000目，二氧化硅質(zhì)量含量大于95％。

優(yōu)選地，所述表面活性劑為硬脂酸鈣、椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一種或任意比例混合物。

優(yōu)選地，所述的緩凝劑為工業(yè)級磷酸二氫鹽類。

優(yōu)選地，所述的保水劑為市售羥基纖維素。

優(yōu)選地，所述改性赤泥通過以下方法制備得到：

將赤泥在450-600℃煅燒，將煅燒產(chǎn)物分散于na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中，于70-80℃反應(yīng)，得到改性赤泥。

改性赤泥的制備過程中，煅燒的溫度為450-600℃，例如為450℃、470℃、485℃、500℃、520℃、550℃或600℃等。

優(yōu)選地，煅燒的時間為1-4h，例如為1h、1.2h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.3h或4h等。

改性赤泥的制備過程中，反應(yīng)的溫度為70-80℃，例如為70℃、72℃、74℃、75℃、76℃、78℃或80℃等。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)的時間為5-8h，例如為5h、5.2h、5.5h、5.8h、6h、6.5h、7h、7.3h、7.6h或8h等。

優(yōu)選地，所述na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中，na2wo4、naoh和海因衍生物的摩爾比為1:10:3。

作為本發(fā)明所述注漿材料的優(yōu)選技術(shù)方案，一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

作為本發(fā)明所述注漿材料的又一優(yōu)選技術(shù)方案，一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

第二方面，本發(fā)明提供如第一方面所述的注漿材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

1、將改性赤泥干燥、破碎至粒徑在3mm以下；

2、將改性赤泥、水滑石、激發(fā)劑、活性引發(fā)劑、微硅粉、緩凝劑、表面活性劑和保水劑按照比例加入到無重力混合攪拌機(jī)中，攪拌60-90min；

3、將攪拌好的材料裝入到防潮包裝袋中，待用。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明通過在合適的溫度對赤泥進(jìn)行煅燒，并使用特定的改性劑在一定溫度下進(jìn)行改性反應(yīng)，制備得到改性赤泥，然后將改性赤泥和水滑石用于制備注漿材料，這兩種材料發(fā)生協(xié)同促進(jìn)作用，最終得到了性能優(yōu)異的注漿材料，制得漿料的流動性大于30s，放置30分鐘后，流動性仍大于30s，結(jié)石率99％，3d抗壓強(qiáng)度10mpa，28d抗壓強(qiáng)度大于30mpa，具有廣闊的應(yīng)用前景。

(2)本發(fā)明大量采用工業(yè)固廢，降低了成本，保護(hù)環(huán)境，生產(chǎn)綠色環(huán)保。不僅為赤泥的處理開辟一個新的領(lǐng)域，保護(hù)環(huán)境，還降低了注漿材料的成本。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

實(shí)施例1

一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

其中，所述改性赤泥通過以下方法制備得到：將赤泥在450℃煅燒4h，將煅燒產(chǎn)物分散于na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中(na2wo4、naoh和海因衍生物的摩爾比為1:10:3)，于70℃反應(yīng)8h，得到改性赤泥。

實(shí)施例2

一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

其中，所述改性赤泥通過以下方法制備得到：將赤泥在600℃煅燒1h，將煅燒產(chǎn)物分散于na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中(na2wo4、naoh和海因衍生物的摩爾比為1:1:5)，于80℃反應(yīng)5h，得到改性赤泥。

實(shí)施例3

一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

其中，所述改性赤泥通過以下方法制備得到：將赤泥在500℃煅燒2h，將煅燒產(chǎn)物分散于na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中(na2wo4、naoh和海因衍生物的摩爾比為1:10:5)，于75℃反應(yīng)6h，得到改性赤泥。

實(shí)施例4

一種注漿材料，所述注漿材料的原料組分以重量份數(shù)計(jì)包括：

其中，所述改性赤泥通過以下方法制備得到：將赤泥在600℃煅燒1h，將煅燒產(chǎn)物分散于na2wo4、naoh和海因衍生物的水溶液中(na2wo4、naoh和海因衍生物的摩爾比為1:1:5)，于80℃反應(yīng)5h，得到改性赤泥。

對比例1

除在原料組分中不加入水滑石外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

對比例2

除將原料組分中的改性赤泥替換為赤泥外，其他制備方法和條件與實(shí)施例1相同。

對實(shí)施例1-4及對比例1-2的產(chǎn)品進(jìn)行測試，測試結(jié)果見表1。

表1

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。