一种固化剂组合物及其制备方法技术

一种用于矿山巷道底板泥岩泥化物的快速高强固化剂组合物及其制备方法，该组合物是通过将硫铝酸盐水泥熟料、熟石膏、熟石灰、硫酸钠、硅酸钠、硫酸铝钾和氢氧化钠混合研磨成比表面积为２００ｍ↑［２］／ｋｇ～９００ｍ↑［２］／ｋｇ的粉末制成的。采用本发明专利技术的快速高强固化剂组合物对泥岩泥化物进行加固处理具有固化物形成时间短、形成的固化物强度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体而言，本发 明涉及一种专门用于矿山巷道底板泥岩泥化物的快速高强固化剂组 合物及其制备方法。
技术介绍
矿山巷道底板岩层多由泥岩或泥页岩组成，泥岩遇水后在一定条 件下会形成类似淤泥的泥岩泥化物，从而出现软化崩解的现象，这使矿山巷道底板变得泥;宁。泥、;宁的巷道底板会严重阻碍设备、车辆的通 行，影响巷道的施工及运营环境，对巷道掘进速度也有^f艮大影响，从 而造成严重的经济损失。为解决上述问题，对于所述泥岩泥化物的处理，通常是将所述泥 岩泥化物清淤后将其运出巷道抛弃于堆场，然后在巷道内浇筑一定厚 度的混凝土路面。虽然这样的处理方法可以解决上述巷道底板变得泥 泞的问题，但是由于混凝土需若干天的养护时间，因此在养护期内巷 道不能通行车辆和设备，从而影响整体巷道的掘进施工速度，并且将 所述泥岩泥化物大量抛弃于堆场会对矿区周边环境造成严重的污染。此外，为解决上述问题，业界还采用另外一种方法对所述泥岩泥 化物进行处理，即使用加固材料对所述泥岩泥化物进行加固处理。在 该处理方法中，所使用的加固材料主要是水泥和石灰。然而，由于泥 岩泥化物的微观结构较一般的淤泥更加疏松，且夹杂着粒径较大的煤 渣和软岩碎屑以及有机物质，使得泥岩泥化物的物理特性有别于一般 的淤泥。由于水泥与所述泥岩泥化物形成固化体的时间较长，且最终 形成的固化体的强度偏低，因此使用水泥加固所述泥岩泥化物的效果 通常并不理想。当所述泥岩泥化物含水率较高时，石灰对于其加固效 果也欠佳，会存在被加固物强度较低且石灰用量偏大的缺点。因此，本专利技术的目的在于提供一种专门用于矿山巷道底板泥岩泥化物的快速高强固化剂组合物，以解决现有技术中存在的上述问题， 从而不会由于矿井巷道底板泥岩泥化物的存在而影响整体巷道的掘 进施工速度，并且使其不对矿区周边环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种专门用于矿山巷道底板泥岩泥化物 的快速高强固化剂组合物。本专利技术的另一目的在于提供一种上述组合物的制备方法。剂组合物，按重量百分比计，该组合物由下述组分组成碌u铝酸盐水泥熟并牛 40 ~ 60 %熟石膏 20~40%熟石灰 5~15%硫酸钠 0. 2 ~ 3 %硅酸钠 0. 1 ~ 3 %石克酸铝《甲 1 ~ 6 %氢氧化钠 1 ~ 3 %在上述快速高强固化剂组合物中，按重量百分比计，硫铝酸盐水 泥熟料的含量优选为50~55%,熟石膏的含量优选为30~40%,熟 石灰的含量优选为10~15%,硫酸钠的含量优选为1.5~2. 5%,硅 酸钠的含量优选为1.5-2.5%,硫酸铝钾的含量优选为2~4%,氢 氧化钠的含量优选为1. 5 ~ 2. 5 % 。制备本专利技术的快速高强固化剂组合物的方法是通过将所述各组 分混合研磨成比表面积为20(k7kg 900m7kg的粉末，从而获得本发 明的快速高强固化剂组合物。与现有技术相比，本专利技术所提供的快速高强固化剂组合物具有以 下有益效果(1)固化处理效果好采用本专利技术的快速高强固化剂组合物对泥岩泥化物进行加固处理具有很好的快硬早强的特点，同时又可保证后期强度不会降低，并 且不会在巷道水的作用下再次发生软化、泥化而失去强度；(2) 可使废弃物再利用路基材料；(3) 有利于环境保护用本专利技术处理泥岩泥化物可减少泥化物抛弃所产生的环境污染 问题；以及(4 )成本低廉采用本专利技术提供的快速高强固化剂组合物对泥岩泥化物进行加 固处理的成本低于采用传统的清淤后打混凝土底板的作业方法的成本。具体实施例方式下面通过实施例和对比例进 一 步详细说明本专利技术所提供的快速 高强固化剂组合物及其制备方法，但本专利技术并不因此而受到任何限制。实施例1分别按以下表l中指定的各组分将硫铝酸盐水泥熟料、熟石膏、 熟石灰、硫酸钠、硅酸钠、硫酸铝钾和氢氧化钠混合研磨成比表面积 为200mVkg ~ 900mVkg的粉末。在常温和常压下，在含水率约为50%的泥岩泥化合物中掺入重量 百分比为15%的上述固化剂以使其形成固化物。然后，测试所得固化 物的固化时间、标准养护条件下和浸水养护条件下的无侧限抗压强度 以及破坏应变，在表1中列出了测试结果。实施例2按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中 列出了测试结果。 实施例3按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中 列出了测试结果。实施例4按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中 列出了测试结果。 实施例5按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中 列出了测试结果。 对比例1分别按以下表2中指定的各组分将水泥、石灰混合在一起。 在常温和常压下，在含水率约为5 0 %的泥岩泥化合物中掺入重量 百分比为15%的上述混合物以使其形成固化物。然后，测试所得固化 物的固化时间、标准养护条件下和浸水养护条件下的无侧限抗压强度 以及破坏应变，在表2中列出了测试结果。 只于比例2按以下表2中指定的各组分含量重复对比例1的方法，在表2中 列出了测试结果。下表l中各实施例和下表2中各对比例的固化时间、无侧限抗压 强度和破坏应变的测试数据说明，无论在单一性能上，还是在综合性 能上采用本专利技术的快速高强固化剂组合物对泥岩泥化物进行加固处 理的方法都明显地优于业界普遍采用的用水泥和石灰作为加固材料 对泥岩泥化物进行加固处理的方法。并且在标准养护和浸水养护条件 下的泥岩泥化物固化体均满足道路工程中 一级和一级以下公路基层 水泥稳定土类材料的强度与变形要求，可作为巷道路面的基层材料。表l<table>table see original document page 7</column></row><table>表2<table>table see original document page 8</column></row><table>权利要求1. 一种快速高强固化剂组合物，用于矿山巷道底板泥岩泥化物，其特征在于，按重量百分比计，所述组合物由下述组分组成硫铝酸盐水泥熟料 40～60％熟石膏 20～40％熟石灰 5～15％硫酸钠 0.2～3％硅酸钠 0.1～3％硫酸铝钾 1～6％氢氧化钠 1～3％。2. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述石克铝酸盐水泥熟冲十的含量为50 ~ 55 % 。3. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述熟石膏的含量为30~40%。4. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述熟石灰的含量为10~15%。5. 根据权利要求l所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述硫酸钠的含量为1. 5-2. 5 % 。6. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述硅酸钠的含量为1. 5-2. 5 % 。7. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述碌^酸铝钾的含量为2-4 % 。8. 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，按重量百分比计，所述氢氧化钠的含量为1. 5-2. 5 % 。9. 一种用于制备权利要求1~8之一所述组合物的方法，其特征在于所述组合物是通过将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速高强固化剂组合物，用于矿山巷道底板泥岩泥化物，其特征在于，按重量百分比计，所述组合物由下述组分组成：　硫铝酸盐水泥熟料　４０～６０％　熟石膏　２０～４０％　熟石灰　５～１５％　硫酸钠　０．２～３％硅酸钠　０．１～３％　硫酸铝钾　１～６％　氢氧化钠　１～３％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王安，黄宏伟，伊茂森，赵永峰，马茂盛，马占清，张日晨，史汉，薛亚东，郑铜镖，武子生，陶志勇，郭春峰，陈苏社，李俊伟，车平，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]