Закладочная строительная смесь Советский патент 1984 года по МПК C04B23/00 

ф

б: со

Од 4

Изобретениеотносятся к химии, а именно к закладочиым строительным смесям, и может (йлть использовано в горнодааывающей промьиопенности для устрой ;тва монолитиОй твердеющей закладки выработанного . 5 пространства при закрытых разработ как полезных ископаемых.

Известны смеси для закладаи выра(5с)танного простнанства, включающие вяжущие с традиционными акти- 10 визаторамИ твердения - различные виды портландцементов и мелкозернистый или крупный заполнитель ClJ .,

Недостатком известных смесей яв-: ляется высокая стоимость и низкая 5 стойкость против агрессивности рудничных вод.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является закладоч- -п ная строительная смесь, включающая йоменный отвальный шлак 15-27, за- : полнитель 55-62, активизатор 0,070,17 и воду - остальное 2Л.

Недостатком известной закладоч- ной строительной смеси является низкая стойкость против агрессивности рудничных вод.

Цель изобретения - повышение коррозионнрй стойкости и повышение прочности закладочной смеси.30

Поставленная цель достигается тем, что закладочная строительная смесь, включающая доменный отвальный шлак, щелочной активизатор твердения и заполнитель, содержит в ка- 35 честве заполнителя пустую породу при следующем соотношении компонентов, мае.%

Щелочной

активизатор- 40

твердения0,2-0,8

Пустая

порода87-89

Доменный . отвальный 45

шлакОстальное

причем она содержит пустую породу следукяцего фракционного состава (мм мас,%;

0,14-0,315 3-6

0,315-0,63 4-115

0,63-0,125 8-12

1,25-5,0 10-14

5,0-10,0 13-19

10,0-20,0 10-39

20,0-40,0 Остальное 55

Пустая порода представляет собой смесь аргиллитов,.алевролитов и песчаников. Получают ее при добыче угля с последующим дроблением. 60

Аргаллиты, алевролиты и песчаники представляют собой хорошо уплот-. ненные породы, не размокаюьще и не разбухающие от воды и характери зующиеся прочностью в пределах 100°- 5

800 кгс/см. Усредненный химический

состав их следующий, мас.%:

23,08; FegOj 8,60; СаО 0,75

м 1,66; КуО з,9о; .soj

п.п.п. 6,06, SiOj - остальное.

Эти породы, загрязняя окружающую средуу не используются в производстве бетонных и железобетонных конструкций из-аа низкой прочности и неоднородности состава, а в производ.стве закладочных смесей - по той при чине, что обычно применяе1-ые для этих целей малоактивные вяжущие (местные бесклинкерные или с незначительным содержанием портландцемента) . не обеспечивают получение на их основе материала, удовлетворяющего требованиям к закладочным смесям, в первую лчередь, по прочности.

Применение пустой породы в соче- танин с актИвизаторами твердения шлака - соединениями щелочных металлов обеспечивает получение достаточно .прочной, плотной структуры, что объяняется способностью глинистых и але- |Вролитовых частиц заполнителя-вступать в химическое взаимодействие с соединениями 1й елочных металлов с образованием прочных и водо- и коррозионностойких щелочных гйдроалюмосиликатов типа RgO AtgOj-f tO f n

Предлагаемая закладочная строительная смесь может быть приготовлена следующим образом.

Доменный отвальный шлак, помолотый до 1ельной поверхности 30003500 см /г, смешивается в заданных соотношениях с пустой породой. Затворение cмedи производится в бетономешалке растворами соединений щелочных металлов.

Доменный отвальный шлак в данной композиции является активной составляющей ее. В результате гидратации шлака в присутствии соединений щелочных металлов образуются низкоосновные гидросиликаты кальция, щелочные и см ианные щелочно-щелочноземельные гидрбалюмосиликаты, обеспечивающие высокую стойкость закладочных смесей против агрессивности рудничных вод.

Применение в качестве заполнителя пустой породы способствует уменьшению степени загрязнения окружающей среды, а расфракционирование ее обеспечивает получение.более плотной упаковки, что ведет к снижению расходавяжущего.

V

Использование предлагаемой закладочной смеси экономически более выгодно за счет утилизации неиспользуек«ых отходов угледобычи - пустой породы, а также за счет экономии i портландцемента.

П р и м ер. С целью определения стойкости против агрессивности рудничных вод готовят бетонную смесь следующих составов.

Шпак доменный отвальный следующего химического состава, мас.%

SVo ЗБ,5; AfaO 12,6; 4,9; gOj 0,8; 5-0,4; п.п.п. остешьное, размалывается в шаровой мельнице до удельной поверхности 3200 . В качестве мелкого и крупного эаполни еля используется пустая порода алгиллиты, алевролиты и песчаники следующего гранулометрического состава -Смм), мас.%:

1 II III

0,14-0,315365

OJ315-0,31548

Ov$3-l,25;i81210

1,25-2,51638

2,5-5,0.101412

5,0-10,0 191316

10,0-20,0103525

; 20,0-45,0191316

i Максимальйый размер заполнителя . (25fQ мм) обусловлен размером образц Л с кшнимальной стороной 40 мм. Затворение смеси производится ..раствсчрами соединений щелочных ме|таллов до подвижности, характериэуе| ой расплывом стандартного кону са 10 см.

Приготовленная смесь без дополнительного уплотнения укладывается

в фбрмы-балочки размером см. Образцы в течение 3-х сут. твердеют в формах, затем их распалубливают и помещ&ют для дальнейшего твердения во влажные опилки в течение 25 сут после чего в течение месяца подвергают испытанию в коррозионных средах, определяющих агрессивность рудничных вод.

в предлагаемой закладочной сме9И

0 выщелачивающая, общекислотная и углекислотная агрессия исключаются .отсутствия в составе продуктов гидратации свободной извести. Поэтому испытания производят только

5 в растворахсолей MySO, NajSO,. Смена растворов солей производится через 15 .

Результаты испытаний коррозионной стойкости закладочной смеси представлены в таблице.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения достигается за счёт снижения расхода вяжущего в среднем с 25 до 13% ;использования в качестве заполнителя пустой породы и получения занла.дочной строительной cMeci., обладающей повьниенной стойкостью против ,агрессивности рудничных вод и экзотермией. ( Годовой экономический эффект |от использования изобретения {составляет 900 тыс. руб.

1. ЗАКЛАДОЧНАЯ СТРОИТЕЛЬ-, : НАЯ СМЕСЬ, включающая Доменный отвальный. шлак, щелочной антивизатор твердения и заполнитель, о т л и- чающаяся -тем, что, с целью , повышения коррозионной стойкости и повышения прочности, она содержит в качестве заполнителя пустую породу, при следующем соотношении компонентов, мае. %.: Щелочной активизатор твердения 0,2-0,8 Пустая порода : 87-89 Доменный отвальный .. шпакОстальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит пустую породу следующего фракционного состава (мм), мас,%: 0,14-0,315 3-6 О SS 4-Ч 5 0,315-0,63 0,63-1,25 8-12 (Л 1,25-2,5 3-16 2,5-5,0 10-14 с 5,0-10,0 13-19 10,0-20,0 10-35 20,0-40,0 Остальное