高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下支護(hù)用混凝土，具體為一種高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土。
【背景技術(shù)】
[0002]噴射混凝土是一種從巷道支護(hù)技術(shù)中演變到地上構(gòu)筑物加固的一種快捷有效的加固手段，煤礦井下巷道支護(hù)多采用錨網(wǎng)噴射混凝土，由于速凝劑的影響，噴射混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)一般為C20，同時(shí)，由于噴射時(shí)操作人員責(zé)任心不強(qiáng)、混凝土拌制不規(guī)范、噴射手操作方法不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不合格等因素的影響，實(shí)際強(qiáng)度還會(huì)下降20%左右。
[0003]強(qiáng)度為20MPa左右的普通噴射混凝土對(duì)于淺部地壓不大的礦井基本上能夠適應(yīng)，但由于脆性大、粘結(jié)力不強(qiáng)的礦井，經(jīng)常會(huì)發(fā)生開(kāi)裂、掉皮、脫塊等破壞現(xiàn)象，增加了巷道翻修率，影響了煤炭生產(chǎn)，增加了翻修費(fèi)用;而且噴射現(xiàn)場(chǎng)烏煙瘴氣，能見(jiàn)度低，不僅存在安全隱患，還嚴(yán)重影響礦工的身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有礦井用噴射混凝土存在安全隱患、巷道翻修率較高且支護(hù)成本較高的問(wèn)題，提供了一種高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土，是由膠凝材料和速凝劑組成的，速凝劑的質(zhì)量百分含量是膠凝材料的5%;膠凝材料是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:32.5硅酸鹽水泥9份，MK-1增強(qiáng)劑I份，機(jī)制砂20份;碎石20份。
[0006]MK-1增強(qiáng)劑及其含量的選取可以大幅度提高噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度，且MK-1增強(qiáng)劑和速凝劑同時(shí)應(yīng)用到噴射混凝土配方中，降低了噴射混凝土粉塵濃度，該混凝土的組分和含量的選取是經(jīng)過(guò)大量反復(fù)的試驗(yàn)得出的，克服了現(xiàn)有礦井用噴射混凝土存在安全隱患、巷道翻修率較高且支護(hù)成本較高的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明可以顯著提高噴射混凝土強(qiáng)度，降低噴射回彈率和粉塵濃度，減少矽肺病的發(fā)病率，而且可以有效控制圍巖變形，減少巷道翻修，改善井下巷道面貌，保證礦井的安全生產(chǎn)，同時(shí)可以顯著降低支護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0008]采用上述組分和含量制得的噴射混凝土的標(biāo)號(hào)達(dá)到C40，粉塵濃度降低80%，噴射回彈率降低10%。
【具體實(shí)施方式】
[0009]高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土，是由膠凝材料和速凝劑組成的，速凝劑的質(zhì)量百分含量是膠凝材料的5%;膠凝材料是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:32.5硅酸鹽水泥9份，MK-1增強(qiáng)劑I份，機(jī)制砂20份;碎石20份。
[0010]具體實(shí)施過(guò)程中，MK-1增強(qiáng)劑為焦作市煜坤礦業(yè)有限公司生產(chǎn)。
[0011]32.5硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(％)為27.0，初凝211351^11，終凝411101^11，細(xì)度為3.0%；抗折強(qiáng)度(Mpa): 3天為5.3，28天為8.5 ；抗壓強(qiáng)度(Mpa): 3天為21.8，28天為40.4 ；(焦作市中吳工程檢測(cè)有限責(zé)任公司水泥檢驗(yàn)報(bào)告，該批普通硅酸鹽水泥所檢項(xiàng)目按GB175-1999標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格)。
[0012]機(jī)制砂的細(xì)度摸數(shù)為3.0，泥塊含量(％):0.0，堅(jiān)固性(壓碎指標(biāo)％): 15。
[0013]碎石中泥塊含量:0.1，含泥量:0.2，最大粒徑:10mm。
[0014]速凝劑選用倡德牌速凝劑，中煤第十工程處速凝劑廠生產(chǎn)。
[0015]按照普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GB/T50081—2002)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行試驗(yàn)，得出的結(jié)論是:隨著MK-1增強(qiáng)劑代替水泥的量增加，混凝土的早期強(qiáng)度(I天和3天)都有所下降；7d強(qiáng)度和1d開(kāi)始出現(xiàn)升高，并且都大于基準(zhǔn)樣，28d強(qiáng)度隨MK-1增強(qiáng)劑用量的增加而升尚，抗壓強(qiáng)度提尚了40.1%。
[0016]按照68八50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，選用100111111\100111111\10mm試件進(jìn)行試驗(yàn)，養(yǎng)護(hù)條件:氣溫18°C?33°C，用濕布覆蓋試樣，養(yǎng)護(hù)期間保持潮濕，得出如下規(guī)律:混凝土的3天和7天強(qiáng)度都比基準(zhǔn)樣提高了，但是，3天強(qiáng)度較基準(zhǔn)樣提高不大，7天強(qiáng)度較基準(zhǔn)樣有大幅度提高；使用32.5硅酸鹽水泥時(shí)，混凝土的28天強(qiáng)度達(dá)到了42.1Mpa，提高了49.8%，使用42.5硅酸鹽水泥時(shí)，混凝土的28天強(qiáng)度達(dá)到了 53.2，提高了39.3%ο
[0017]參照國(guó)標(biāo)《噴射混凝土速凝劑》的標(biāo)準(zhǔn)，在氣溫15°C?29° C時(shí)進(jìn)行測(cè)試，MK-1增強(qiáng)劑能夠明顯地縮短水泥凈漿的初凝和終凝時(shí)間，具有明顯降低混凝土噴射回彈的作用。
[0018]參照68八50081-2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，選用100111111\100111111\10mm試件，在氣溫18° C?33°C，用濕布覆蓋試樣，養(yǎng)護(hù)期間保持潮濕的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，減少速凝劑用量，不影響噴射混凝土的早期強(qiáng)度，并且能夠明顯提高混凝土的28天強(qiáng)度，減少速凝劑用量對(duì)提高28天強(qiáng)度的具體情況如下:利用32.5硅酸鹽水泥和MK-1增強(qiáng)劑配制C30噴射混凝土?xí)r，速凝劑占膠凝材料的5%時(shí)，可以使混凝土的28天強(qiáng)度由39.9Mpa提高到42.9Mpa，提高3Mpa，使28天強(qiáng)度對(duì)基礎(chǔ)樣(不加MK-1，不減少速凝劑用量)的提高率由42%提高到52.7%，貢獻(xiàn)10.7個(gè)百分點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土，其特征在于:是由膠凝材料和速凝劑組成的，速凝劑的質(zhì)量百分含量是膠凝材料的5%;膠凝材料是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:32.5硅酸鹽水泥9份，MK-1增強(qiáng)劑I份，機(jī)制砂20份;碎石20份D
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及煤礦井下支護(hù)用混凝土，具體為一種高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土，解決了現(xiàn)有礦井用噴射混凝土存在安全隱患、巷道翻修率較高且支護(hù)成本較高的問(wèn)題。高強(qiáng)度環(huán)保噴射混凝土，是由膠凝材料和速凝劑組成的，速凝劑的質(zhì)量百分含量是膠凝材料的5%；膠凝材料是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成：32.5硅酸鹽水泥9份，MK-1增強(qiáng)劑？1份，機(jī)制砂20份；碎石20份。本發(fā)明可以顯著提高噴射混凝土強(qiáng)度，降低噴射回彈率和粉塵濃度，減少矽肺病的發(fā)病率，而且可以有效控制圍巖變形，減少巷道翻修，改善井下巷道面貌，保證礦井的安全生產(chǎn)，同時(shí)可以顯著降低支護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【IPC分類(lèi)】C04B28/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105541222
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510979293
【發(fā)明人】馮月新, 李凱琦, 霍利杰, 楊智文, 張世鋒, 閆日武, 紀(jì)潤(rùn)清, 岳幫富, 張學(xué)峰, 閆捷, 趙會(huì)會(huì), 呂文凌, 樊靖, 尚雁文, 楊樹(shù)新, 郭世偉
【申請(qǐng)人】大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日