本發(fā)明涉及一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿。
背景技術(shù)：
：膏體充填技術(shù)是1979年德國(guó)在格倫德鉛鋅礦首先發(fā)展起來(lái)的，由于膏體充填具有料漿濃度高、充填效率高、成本較低，這項(xiàng)技術(shù)試驗(yàn)成功以后在金屬礦山得到較快的發(fā)展，在包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家得到應(yīng)用。固體廢物膏體充填不遷村采煤，就是把煤礦附近的煤矸石、粉煤灰等在地面加工制作成不需要脫水處理的牙膏狀漿體，采用充填泵或重力加壓，通過(guò)管道輸送到井下，適時(shí)充填采空區(qū)或離層區(qū)，形成以膏體充填體為主的上覆巖層支撐體系，有效控制地表沉陷在建筑物允許值范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)村莊不搬遷，安全開(kāi)采建筑物下壓煤，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境和地下水資源。但矸石、粉煤灰等固體廢棄物在再生利用上已取得了新進(jìn)展，導(dǎo)致充填開(kāi)采原材料在數(shù)量上難以滿足需求，制約了充填開(kāi)采技術(shù)的全面實(shí)施。所以，亟需尋找新的替代原料。另一方面，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，每年會(huì)產(chǎn)生數(shù)億噸的建筑垃圾，其中廢棄混凝土約占41％，大多堆放于城市周邊，既占用土地資源又污染周圍環(huán)境。因此，若能將廢棄混凝土用于制備充填材料，既可解決充填原材料不足的問(wèn)題，又可減少?gòu)U棄混凝土對(duì)環(huán)境的污染。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿，由以下質(zhì)量百分比的原料組成：8～12％水泥，18～22％粉煤灰，24～28％煤矸石、22～26％廢棄混凝土骨料，余量為水。水泥為32.5、32.5r、42.5、42.5r型水泥的至少一種。粉煤灰為ι級(jí)或ⅱ級(jí)f類粉煤灰中的至少一種。煤矸石為粒徑<5mm的細(xì)煤矸石和粒徑為5mm～15mm的粗煤矸石組成的混合物。煤矸石中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(1.5～2.5)。廢棄混凝土骨料為混凝土強(qiáng)度是c40的建筑廢料。廢棄混凝土骨料為粒徑<5mm的細(xì)骨料和粒徑為5mm～15mm的粗骨料組成的混合物。廢棄混凝土骨料中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(2.3～3.9)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)煤礦類采空區(qū)開(kāi)發(fā)出一種利用廢棄混凝土粗、細(xì)骨料替代煤矸石的料漿，可以滿足煤礦類礦山充填的流動(dòng)性及強(qiáng)度要求。由于大量的使用城市廢棄混凝土的粗、細(xì)骨料，為城市混凝土建筑垃圾的處理提供了一種好的解決方案，有利于對(duì)環(huán)境的保護(hù)。另外，由于料漿的強(qiáng)度比現(xiàn)用的煤矸石有提高，可以進(jìn)一步加強(qiáng)礦山的安全性。具體實(shí)施方式一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿，由以下質(zhì)量百分比的原料組成：8～12％水泥，18～22％粉煤灰，24～28％煤矸石、22～26％廢棄混凝土骨料，余量為水。優(yōu)選的，一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿，由以下質(zhì)量百分比的原料組成：9～11％水泥，19～21％粉煤灰，24.5～27.5％煤矸石、22.5～25.5％廢棄混凝土骨料和18～20％水；進(jìn)一步優(yōu)選的，一種煤礦用摻雜廢棄混凝土骨料的充填料漿，由以下質(zhì)量百分比的原料組成：10％水泥，20％粉煤灰，24.5～27.5％煤矸石、22.5～25.5％廢棄混凝土骨料和20％水。優(yōu)選的，水泥為32.5、32.5r、42.5、42.5r型水泥的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選的，水泥為42.5型水泥。該水泥為普通硅酸鹽水泥。優(yōu)選的，粉煤灰為ι級(jí)或ⅱ級(jí)f類粉煤灰中的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選的，粉煤灰為ⅱ級(jí)f類粉煤灰。本發(fā)明煤矸石中各化學(xué)組分的質(zhì)量百分比為：sio2為40～50％；al2o3為30～45％；fe2o3為5～10％；cao為0.1～3％；mgo為0.1～3％；tio2為0.1～3％；k2o和na2o為1～5％。優(yōu)選的，煤矸石為粒徑<5mm的細(xì)煤矸石和粒徑為5mm～15mm的粗煤矸石組成的混合物。優(yōu)選的，煤矸石中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(1.5～2.5)；進(jìn)一步優(yōu)選的，煤矸石中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(1.6～2.3)。優(yōu)選的，廢棄混凝土骨料為混凝土強(qiáng)度是c40的建筑廢料。優(yōu)選的，廢棄混凝土骨料為粒徑<5mm的細(xì)骨料和粒徑為5mm～15mm的粗骨料組成的混合物。優(yōu)選的，廢棄混凝土骨料中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(2.3～3.9)；進(jìn)一步優(yōu)選的，廢棄混凝土骨料中，細(xì)煤矸石和粗煤矸石的質(zhì)量比為1：(2.4～3.8)。以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1：實(shí)施例1的充填料漿各組份及比例如表1所示。表1實(shí)施例1的充填料漿原料質(zhì)量百分比42.5型水泥10ⅱ級(jí)f類粉煤灰20細(xì)煤矸石8粗煤矸石18廢棄混凝土細(xì)骨料7廢棄混凝土粗骨料17水20實(shí)施例2：實(shí)施例2的充填料漿各組份及比例如表2所示。表2實(shí)施例2的充填料漿原料質(zhì)量百分比42.5型水泥10ⅱ級(jí)f類粉煤灰20細(xì)煤矸石8.5粗煤矸石16廢棄混凝土細(xì)骨料6.5廢棄混凝土粗骨料19水20實(shí)施例3：實(shí)施例3的充填料漿各組份及比例如表3所示。表3實(shí)施例3的充填料漿實(shí)施例4：實(shí)施例4的充填料漿各組份及比例如表4所示。表4實(shí)施例4的充填料漿原料質(zhì)量百分比42.5型水泥10ⅱ級(jí)f類粉煤灰20細(xì)煤矸石9.5粗煤矸石18廢棄混凝土細(xì)骨料5.5廢棄混凝土粗骨料17水20實(shí)施例5：實(shí)施例5的充填料漿各組份及比例如表5所示。表5實(shí)施例5的充填料漿原料質(zhì)量百分比42.5型水泥10ⅱ級(jí)f類粉煤灰20細(xì)煤矸石10粗煤矸石16.5廢棄混凝土細(xì)骨料5廢棄混凝土粗骨料18.5水20實(shí)施例1～5的廢棄混凝土骨料為強(qiáng)度c40的拆除建筑的混凝土柱子，并經(jīng)破碎、篩分成粒徑<5mm的細(xì)骨粒及5～15mm的粗骨料。對(duì)比例：現(xiàn)有充填料漿(對(duì)比例)的各組份及比例如表6所示。表6對(duì)比例的充填料漿實(shí)驗(yàn)方案為：1、按實(shí)施例1～5與對(duì)比例的配方按其比例配制成砂漿，然后用攪拌機(jī)攪拌10分鐘，使各組份充分混合均勻，料漿中無(wú)塊狀固體。2、將鍋壁四周漿體刮入鍋內(nèi)后，再攪拌1分鐘，料漿中無(wú)固體及塊狀物；如有固體物凝結(jié)現(xiàn)象則繼續(xù)攪拌，直至料漿各組分充分混合。3、按《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t50080-2016)的方法測(cè)試充填材料的坍落度及擴(kuò)展度。4、按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t50081-2016)的方法測(cè)試100mm*100mm*100mm試件的3天、7天、14天及28天單軸抗壓強(qiáng)度。實(shí)施例1～5、對(duì)比例的強(qiáng)度性能如表7所示，坍落度及擴(kuò)展度性能如表8所示。表7實(shí)施例和對(duì)比例的強(qiáng)度性能對(duì)比表8實(shí)施例和對(duì)比例的坍落度及擴(kuò)展度性能對(duì)比從表7和表8的測(cè)試結(jié)果可以看出，本發(fā)明的利用破碎混凝土骨料細(xì)粉替代細(xì)煤矸石制作料漿后，充填體坍落度基本保持不變，擴(kuò)展度明顯提高，說(shuō)明本發(fā)明料漿的流動(dòng)性比原料漿更好，更有利于進(jìn)行礦山采空區(qū)的充填。本發(fā)明料漿的強(qiáng)度除3天強(qiáng)度略微偏小外，7天、14天和28天強(qiáng)度都有增大。從整體看，充填體的強(qiáng)度沒(méi)有下降，且略有提升。從煤礦充填的實(shí)際要求出發(fā)，本發(fā)明的料漿完全可以進(jìn)行礦山充填。當(dāng)前第1頁(yè)12