納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料及其方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料 及其方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國的礦山開采造成的地質(zhì)環(huán)境損害非常嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為：農(nóng)田沉陷撂荒、村莊 農(nóng)舍變形開裂、遺棄矸石山占地污染、地下水循環(huán)系統(tǒng)遭到破壞。加之，近年來，隨著國民經(jīng) 濟(jì)飛速發(fā)展，急需大量的建設(shè)用地，導(dǎo)致人與地、人與環(huán)境的矛盾十分突出，回填的工程量 十分巨大?，F(xiàn)有的回填大量采用混凝土回填，主要材料是水泥(生產(chǎn)過程為高污染高能耗)， 水泥的大量使用既不利于環(huán)保又不能再生利用。
[0003] 中國粉煤灰年產(chǎn)生量達(dá)到了 3. 75億噸，利用率卻不到30%，堆放粉煤灰要浪費(fèi)大 量的土地，且對環(huán)境造成巨大的污染。目前對粉煤灰的綜合利用大都使用在混凝土輔料和 生產(chǎn)蒸壓加氣混凝土磚等低附加值的產(chǎn)品中。
[0004] 表1粉煤灰與水泥的主要化學(xué)成分比較（％)
為了拓展粉煤灰的應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)對粉煤灰與水泥的主要化學(xué)成分進(jìn)行比較，比較結(jié)果 如表1所示：由表可知，高鈣粉煤灰與水泥主要化學(xué)成分基本相似，高鈣粉煤灰混凝土和水 泥混凝土一樣，都是多相多孔介質(zhì)，并且具有潛在的水化活性。其中粉煤灰由某混凝土攪拌 站提供；水泥為P. O 42. 5 R級，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)合格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料及其方法及應(yīng) 用，有效解決了回填的高成本，粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費(fèi)資源的問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料，主要由膠凝材料、砂和石子組成，所述膠凝材 料按照重量百分比的組分由高鈣粉煤灰60-70%、納米蒙特土 1-8%、硫酸鈉1-5%、三乙醇胺 0. 1-0. 8%、AEO 2-8%、AOS 2-8%和425水泥20-33%組成，所述砂的用量為膠凝材料的質(zhì)量 的1-5倍，所述石子的用量為膠凝材料的質(zhì)量的2-10倍。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述砂的粒徑為0. 1-6. 0mm。
[0008] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述石子的粒徑為3-50mm。
[0009] 所述的納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料的制作方法，包括以下步驟： (1)按比例將納米蒙特土、AEO、AOS加到其總質(zhì)量的10倍的水中，均勻攪拌，形成溶液 A，備用； (2 )將高鈣粉煤灰、425水泥、砂和石子加入攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加入膠凝材料總質(zhì)量的 1-2. 5倍的水，攪拌2-3分鐘后，加入溶液A，繼續(xù)攪拌5-8分鐘，在自然條件下按普通混凝 土養(yǎng)護(hù)28天，得到回填材料。
[0010] 所述的納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料的應(yīng)用，包括：礦山采空區(qū)的回填以 及修復(fù)、地陷的治理、基坑的回填、路基的回填、橋涵臺(tái)背的回填。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明利用納米蒙特土對高鈣粉煤灰進(jìn) 行改性，通過發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)制作回填材料，可以大量的消耗高鈣粉煤灰，對改善生態(tài)環(huán)境， 保護(hù)土地以及土地的合理利用起到巨大的作用。本發(fā)明適用于礦山采空區(qū)的回填修復(fù)、地 陷的治理、基坑的回填、路基的回填、橋涵臺(tái)背的回填等等需要回填的工程，在降低成本的 同時(shí)利于生態(tài)修復(fù)，實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排國策有一定的作用。本發(fā)明生產(chǎn)方便、操作性強(qiáng)，容 易實(shí)施，有效解決了回填的高成本，粉煤灰污染環(huán)境、危害生態(tài)、浪費(fèi)資源的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013] 實(shí)施例1 本發(fā)明實(shí)施例中，納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料，主要由膠凝材料、砂和石子組 成，膠凝材料的組分為高鈣粉煤灰（氧化鈣的含量為23%，燒矢量為4. 2%) 65kg、納米蒙特土 1. 5kg、硫酸鈉 2. 3kg、三乙醇胺 0· 3kg、AEO 2. 5kg、AOS 2. 2kg 和 425 水泥 33kg，砂 150kg， 石子250kg。砂的粒徑為0. 2-3. 0mm，石子的粒徑為10_25mm。
[0014] 所述的納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料的制作方法，具體步驟為：先將 2. OkgAOS+2. 5kgAE0+l. 5kg納米蒙特土加入60kg水中，均勻攪拌形成溶液A ;將高鈣粉煤 灰、425水泥、砂、石子等等上述材料加入攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加入240kg的水，攪拌2-3分鐘 后加入溶液A ;繼續(xù)攪拌5-8分鐘，在自然條件下按普通混凝土養(yǎng)護(hù)28天。
[0015] 實(shí)施例2 本發(fā)明實(shí)施例中，納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料，主要由膠凝材料、砂和石子組 成，膠凝材料的組分為高鈣粉煤灰（氧化鈣的含量為18%，燒矢量為2. 2%) 65kg、納米蒙特土 1. 8kg、硫酸鈉 2. 0kg、三乙醇胺 0· 4kg、AEO 2. 0kg、AOS 2. 5kg 和 425 水泥 35kg，砂 180kg， 石子300kg。砂的粒徑為0. 5_5. 0mm。石子的粒徑為20_50mm。
[0016] 所述的納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料的制作方法，具體步驟為：先將 2. 5kgA0S+2. OkgAEO+1. 8kg納米蒙特土加入63kg水中，均勻攪拌形成溶液A ;將高鈣粉煤 灰、425水泥、砂、石子等等上述材料加入攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加入227kg的水，攪拌2-3分鐘 后加入溶液A ;繼續(xù)攪拌5-8分鐘，在自然條件下按普通混凝土養(yǎng)護(hù)28天。
[0017] 實(shí)施例3 本發(fā)明實(shí)施例中，納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料，主要由膠凝材料、砂和石子組 成，膠凝材料的組分為高鈣粉煤灰（氧化鈣的含量為37%，燒矢量為3. 8%) 70kg、納米蒙特土 2. 3kg、硫酸鈉 2. 5kg、三乙醇胺 0· 5kg、AEO 2. 5kg、AOS 2. 5kg 和 425 水泥 30kg，砂 150kg， 石子280kg。砂的粒徑為0. 3-3. 0mm，石子的粒徑為25_45mm。
[0018] 所述的納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料的制作方法，具體步驟為：先將 2. 5kgAOS+2. 5kgAEO+2. 3kg納米蒙特土加入73kg水中，均勻攪拌形成溶液A ;將高鈣粉煤 灰、425水泥、砂、石子等等上述材料加入攪拌機(jī)中，邊攪拌邊加入227kg的水，攪拌2-3分鐘 后加入溶液A ;繼續(xù)攪拌5-8分鐘，在自然條件下按普通混凝土養(yǎng)護(hù)28天。
[0019] 實(shí)施例4 本發(fā)明實(shí)施例中，納米蒙特土改性高鈣粉煤灰回填材料，主要由膠凝材料、砂和石子組 成，膠凝材料的組分為高鈣粉煤灰（氧化鈣的含量為30%，燒矢量為3. 2%) 60kg、納米蒙特 土 8kg、硫酸鈉 5kg、三乙醇胺 0. 8kg、AEO 2kg、AOS 4. 2kg 和 425 水泥 20kg，砂 100kg，石子 1000kg。砂的粒徑為0. 5-3. 0mm，石子的粒徑為15_35mm。
[0020] 所述的納米蒙特土改性