一种高强高保水高水材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及材料技术领域，公开一种高强高保水高水材料，包括质量比为1：1的组合物A和组合物B；其中，组合物A包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，硫铝酸盐水泥熟料22.6％～35％，硅酸钙2％～4％，悬浮剂1％～1.4％；组合物B包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，石灰4％～6％，石膏10％～15％，石粉5％～10％，粉煤灰3％～8％，分散剂0.1％～1％。本发明专利技术的高强高保水高水材料保留了原有高水材料流动性好的优点，可实现长距离输送；还充分提高了其后期强度，使最终强度提高到10MPa左右，强度提高40％～60％，使其更好的满足现场应用的需要。

A high strength, high water retention and high water content material and its preparation method

The invention relates to the technical field of materials, and discloses a high strength, high water retention and high water content material, comprising composition A and composition B with a mass ratio of 1:1. Composition A includes the following components of the mass percentage: water 60%-72%, sulphoaluminate cement clinker 22.6%-35%, calcium silicate 2%-4%, suspension agent 1%-1.4%; Composition B includes the following components of the mass percentage:water 60% - 72%, lime 4% - 6%, gypsum 10% - 15%, lime 5% - 10%, fly ash 3% - 8%, dispersant 0.1% - 1%. The high strength, high water retention and high water content material of the invention retains the advantages of good fluidity of the original high water content material, and can realize long distance transportation; it also fully improves its later strength, so that the final strength can be increased to about 10 MPa, and the strength can be increased by 40%-60%, so as to better meet the needs of field application.

【技术实现步骤摘要】
一种高强高保水高水材料及其制备方法
本专利技术涉及材料
，具体涉及一种矿用充填和加固材料及其制备方法，更具体地说是一种高强高保水高水材料及其制备方法。
技术介绍
高水材料是一种用途广泛的矿山充填加固材料，主要应用于煤矿沿空留巷巷旁支护，采空区堵漏、灭火、阻燃、填充，煤矿井下砌碹、U型钢壁后充填，注浆堵水，矿山废料充填的胶结，矿山采空区、空洞充填等。然而，现有高水材料强度较低，一般28d强度4～6Mpa，后期强度低，影响了高水材料的应用范围。CN107417228A公开了一种新型高强高保水粉煤灰高水材料，由甲和乙两大部分配制而成，其中甲组分由水65％～75％，A料(硫铝酸盐水泥孰料15％～20％)，B料(石灰4％～6％，石膏10％～15％)，A-A料(缓凝剂1％～2％，悬浮剂2％～4％)，B-B料(速凝剂0.1％～0.5％，早强剂1％～2％，分散剂1％～2％)组成，且A:A-A:B:B-B＝1:0.1:1:0.04。乙组分粉煤灰的重量可达甲组分中除水以外所有组分总重量的30％。但是其28d后期强度为700Kpa，不能满足沿空留巷巷旁支护以及充填开采等的需要。为了提高高水材料的后期强度，亟需开发一种高强高保水高水材料及其制备方法。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种高强高保水高水材料及其制备方法。本专利技术解决了高水材料后期强度较低的问题，最终强度提高到10MPa左右，使其更好的满足现场应用的需要。本专利技术为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：一种高强高保水高水材料，包括质量比为1：1的组合物A和组合物B；其中，组合物A包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，硫铝酸盐水泥熟料22.6％～35％，硅酸钙2％～4％，悬浮剂1％～1.4％；组合物B包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，石灰4％～6％，石膏10％～15％，石粉5％～10％，粉煤灰3％～8％，分散剂0.1％～1％。优选地，组合物A包括水240ml，硫铝酸盐水泥熟料140g，硅酸钙16g，悬浮剂4g；组合物B包括水240ml，石灰24g，石膏60g，石粉40g，粉煤灰32g，分散剂4g。优选地，所述硫铝酸盐水泥熟料包括质量百分比的以下组分：A12O332～40％，CaO36～40％，SO38～15％；比表面积＞400m2/kg。优选地，所述石粉包括石灰石粉、白云石粉、石英粉中的一种或组合。优选地，所述石灰和石膏的有效成分在90％以上，0.08毫米细度筛余＜10％。本专利技术的另一目的在于公开上述高强高保水高水材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组合物A中的硫铝酸盐水泥熟料与硅酸钙、悬浮剂混合，加水搅拌，制得料浆A；将组合物B中的石灰、石膏、石粉、粉煤灰、分散剂混合，加水搅拌，制得料浆B；(2)将料浆A与料浆B混合，搅拌，制得高水材料浆液；(3)将高水材料浆液倒入模具，制成高水材料试块。优选地，步骤(1)中：将组合物A中的硫铝酸盐水泥熟料与硅酸钙、悬浮剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆A；将组合物B中的石灰、石膏、石粉、粉煤灰、分散剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆B。优选地，步骤(2)中：将料浆A与料浆B混合，搅拌3～5分钟，制得高水材料浆液。硫铝酸盐水泥熟料水化后，生成大量钙矾石晶体。钙矾石晶体相互搭接、交错，提高了早期强度。硅酸钙的加入，促进了C-S-H凝胶的生成，该凝胶是固结体后期强度的保障。石粉、粉煤灰可以作为材料的细骨料，在不影响材料流动性的情况下，与其他水化物搭接交错，提高固结体的强度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的高强高保水高水材料保留了原有高水材料流动性好的优点，可实现长距离输送；还充分提高了其后期强度，使最终强度提高到10MPa左右，强度提高40％～60％，使其更好的满足现场应用的需要。具体实施方式以下结合具体实施例来对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种高强高保水高水材料，包括质量比为1：1的组合物A和组合物B。其中：组合物A包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，硫铝酸盐水泥熟料22.6％～35％，硅酸钙2％～4％，悬浮剂1％～1.4％；组合物B包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，石灰4％～6％，石膏10％～15％，石粉5％～10％，粉煤灰3％～8％，分散剂0.1％～1％。硫铝酸盐水泥熟料包括质量百分比的以下组分：A12O332～40％，CaO36～40％，SO38～15％；比表面积＞400m2/kg。石粉包括石灰石粉、白云石粉、石英粉中的一种或组合。石灰和石膏的有效成分在90％以上，0.08毫米细度筛余＜10％。上述高强高保水高水材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组合物A中的硫铝酸盐水泥熟料与硅酸钙，悬浮剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆A；将组合物B中的石灰、石膏、石粉、粉煤灰、分散剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆B；(2)将料浆A与料浆B混合，搅拌3～5分钟，制得高水材料浆液；(3)将高水材料浆液倒入模具，制成高水材料试块。实施例2一种高强高保水高水材料，包括组合物A和组合物B，其中组合物A配方为：水240ml，硫铝酸盐水泥熟料140g，硅酸钙16g，悬浮剂4g；组合物B配方为：水240ml，石灰24g，石膏60g，石粉40g，粉煤灰32g，分散剂4g。硫铝酸盐水泥熟料包括质量百分比的以下组分：A12O332～40％，CaO36～40％，SO38～15％；比表面积＞400m2/kg。石粉包括石灰石粉、白云石粉、石英粉中的一种或组合。石灰和石膏的有效成分在90％以上，0.08毫米细度筛余＜10％。上述高强高保水高水材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组合物A中的硫铝酸盐水泥熟料与硅酸钙混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆A；将组合物B中的石灰、石膏、石粉、粉煤灰、分散剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆B；(2)将料浆A与料浆B混合，搅拌3～5分钟，制得高水材料浆液；(3)将高水材料浆液倒入模具，制成高水材料试块。经检测，制得的高水材料试块28d强度为10.2Mpa。具体检测方法如下：(1)高水材料试块尺寸：70.7mm*70.7mm*70.7mm(2)检测依据：《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70-2009，检测数据如下表所示：实施例3一种高强高保水高水材料，包括组合物A和组合物B，其中组合物A配方为：水263ml，硫铝酸盐水泥熟料120g，硅酸钙14g，悬浮剂3g；组合物B配方为：水263ml，石灰21g，石膏52g，石粉34g，粉煤灰27g，分散剂3g。硫铝酸盐水泥熟料包括质量百分比的以下组分：A12O332～40％，CaO36～40％，SO38～15％；比表面积＞400m2/kg。石粉包括石灰石粉、白云石粉、石英粉中的一种或组合。石灰和石膏的有效成分在90％以上，0.08毫米细度筛余＜10％。上述高强高保水高水材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将组合物A中的硫铝酸盐水泥熟料与硅酸钙，悬浮剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆A；将组合物B中的石灰、石膏、石粉、粉煤灰、分散剂混合，加水搅拌3～5分钟，制得料浆B；(2)将料浆A与料浆B混合，搅拌3～5分钟，制得高水材料浆液；(3)将高水材料浆液倒入模具，制成高水材料试块。经检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强高保水高水材料，其特征在于，包括质量比为1：1的组合物A和组合物B；其中，组合物A包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，硫铝酸盐水泥熟料22.6％～35％，硅酸钙2％～4％，悬浮剂1％～1.4％；组合物B包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，石灰4％～6％，石膏10％～15％，石粉5％～10％，粉煤灰3％～8％，分散剂0.1％～1％。

【技术特征摘要】
1.一种高强高保水高水材料，其特征在于，包括质量比为1：1的组合物A和组合物B；其中，组合物A包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，硫铝酸盐水泥熟料22.6％～35％，硅酸钙2％～4％，悬浮剂1％～1.4％；组合物B包括质量百分比的以下组分：水60％～72％，石灰4％～6％，石膏10％～15％，石粉5％～10％，粉煤灰3％～8％，分散剂0.1％～1％。2.根据权利要求1所述的一种高强高保水高水材料，其特征在于，组合物A包括水240ml，硫铝酸盐水泥熟料140g，硅酸钙16g，悬浮剂4g；组合物B包括水240ml，石灰24g，石膏60g，石粉40g，粉煤灰32g，分散剂4g。3.根据权利要求1所述的一种高强高保水高水材料，其特征在于，组合物A包括水263ml，硫铝酸盐水泥熟料120g，硅酸钙14g，悬浮剂3g；组合物B包括水263ml，石灰21g，石膏52g，石粉34g，粉煤灰27g，分散剂3g。4.根据权利要求1所述的一种高强高保水高水材料，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥熟料包括质量百分比的以下组分：Al2O332～40％，CaO36～40％，SO38～15％；比表...

【专利技术属性】
技术研发人员：何向宁，赵地杰，陈勇，李洪伟，黄天才，王合龙，韩俊效，
申请(专利权)人：徐州和盛矿业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32