一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法技术

本发明专利技术属于混凝土浆料制备技术领域，具体为一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，所述低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料成分包括有20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH‑2引气剂和20%～30%水，所述水泥由硅酸盐水泥和火山灰水泥8:2混合而成。本发明专利技术通过聚丙烯纤维与硅粉的搭配使用，并且保证聚丙烯纤维含量为0.08%～0.25%，聚丙烯纤维与硅粉不超过混凝土浆料总量的9.5%，使高强混凝土的脆性得到了有效的降低，并且硅粉可以进一步的降低混凝土的脆性，实现低脆性混凝土的生产，适合在煤矿巷道内使用。

【技术实现步骤摘要】
一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法
本专利技术涉及混凝土浆料制备
，具体为一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法。
技术介绍
喷射混凝土，是用压力喷枪喷涂灌筑细石混凝土的施工法，常用于灌筑隧道内衬、墙壁、天棚等薄壁结构或其他结构的衬里以及钢结构的保护层，喷射混凝土是将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成。煤矿矿井巷道是在不同岩石中沿不同方向、以不同倾角、按不同断面和长度开凿的，服务于不同范围、用作不同用途的各种地下空间的总称。矿井巷道按照其空间尺寸、倾角方向、位置、服务范围及用途等进行命名和分类，矿井巷道按服务范围分为开拓巷道、采准巷道、回采巷道三类，开拓巷道是为全井田或一个或多个第一级划分单元服务的巷道，回采巷道是直接为一个或多个回采单元服务的巷道，在这两类巷道之间的巷道为采准巷道，这种划分也反映了巷道的掘进顺序，且与矿床的开采步骤一致。煤矿巷道在挖设完成后需要进行混凝土喷浆固定，以此来提高煤矿巷道的稳定性，便于后续煤矿的开挖，但是在实际应用的过程中，存在混凝土脆性高和固化低的问题，导致煤矿巷道内壁混凝土寿命短，安全性低，因此我们提出了一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法。
技术实现思路
（一）专利技术目的为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法，具有低脆性和高固化的特点。（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，所述低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料成分包括有20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH-2引气剂和20%～30%水，所述水泥由硅酸盐水泥和火山灰水泥8:2混合而成。优选的，所述聚丙烯纤维为聚丙烯纤维、有机纤维、玻璃纤维和金属纤维中的一种或几种组合而成。优选的，所述砂石为粒径4mm～5.8mm的河砂、山砂、石英碎石和卵石中的一种或几种组合而成。优选的，所述乳胶粉为分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物和丙烯酸共聚物中的一种或几种的混合物。优选的，所述石灰石粉占水泥砂石总量的4%～6.5%，且石灰石粉中轻质碳酸钙与重质碳酸钙搭配比例为6:4。优选的，所述引气剂为松香树脂化合物、烷基苯磺酸盐化合物和脂肪醇磺酸盐化合物中的一种或几种的混合物。优选的，所述减水剂为亚甲基二甲基二萘磺酸钠类聚合物中的一种或几种组合而成。优选的，所述消泡剂为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、高碳醇脂肪酸酯复合物和聚二甲基硅氧烷中的一种或几种的混合物。优选的，其步骤如下：1）将20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH-2引气剂和20%～30%水按重量百分比称取上述各组分备用；2）将水泥、沙石和需量80%水依次投放到搅拌机的内部，在转速800～1000r/min下持续搅拌10～15min，使其混合均匀；3）随后依次加入矿渣和粉煤灰，混合搅拌5min后缓慢加入乳胶粉，使其混合均匀；4）将剩余20%的水加热至28～35℃，随后加入到搅拌机的内部，再依次加入石灰石粉和聚丙烯纤维，在转速1200～1600r/min下持续搅拌10min，使其混合均匀；5）将减水剂和消泡剂依次加入到搅拌器的内部，在转速1000r/min下持续搅拌30min，使其混合均匀；6）再通入AH-2引气剂同步混合，搅拌时间需延长1分钟-2分钟，排出，得到低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料。优选的，所述聚丙烯纤维内配有硅粉，且聚丙烯纤维与硅粉不超过混凝土浆料总量的9.5%。本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术通过聚丙烯纤维与硅粉的搭配使用，并且保证聚丙烯纤维含量为0.08%～0.25%，聚丙烯纤维与硅粉不超过混凝土浆料总量的9.5%，使高强混凝土的脆性得到了有效的降低，并且硅粉可以进一步的降低混凝土的脆性，实现低脆性混凝土的生产，适合在煤矿巷道内使用，煤矿巷道内土质的轻微变动不会对巷内混凝土造成破坏，安全性较高，同时由轻质碳酸钙与重质碳酸钙组成的石灰石粉可以有效提高混凝土的力学性能，增强其强度等级，搭配AH-2引气剂对抗冻要求也有一定的提升，并且将混凝用水余留升温，使石灰石粉和聚丙烯纤维可以更加充分高效的与搅拌机内的材料混合，不仅提高了混合效率，而且适当的温度有助于材料性能的施放，提高混凝土的强度。附图说明图1为本专利技术浆料制作方法示意图；图2为本专利技术浆料石灰石粉用量试验示意图；图3为本专利技术浆料制作方法示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术提出的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法，所述低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料成分包括有20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH-2引气剂和20%～30%水，所述水泥由硅酸盐水泥和火山灰水泥8:2混合而成。为了解决现有煤矿巷道用混凝土喷射浆料脆性高和固化低的问题，本专利技术通过聚丙烯纤维与硅粉的搭配使用，并且保证聚丙烯纤维含量为0.08%～0.25%，聚丙烯纤维与硅粉不超过混凝土浆料总量的9.5%，使高强混凝土的脆性得到了有效的降低，并且硅粉可以进一步的降低混凝土的脆性，实现低脆性混凝土的生产，适合在煤矿巷道内使用，煤矿巷道内土质的轻微变动不会对巷内混凝土造成破坏，安全性较高，同时由轻质碳酸钙与重质碳酸钙组成的石灰石粉可以有效提高混凝土的力学性能，增强其强度等级，搭配AH-2引气剂对抗冻要求也有一定的提升，并且将混凝用水余留升温，使石灰石粉和聚丙烯纤维可以更加充分高效的与搅拌机内的材料混合，不仅提高了混合效率，而且适当的温度有助于材料性能的施放，提高混凝土的强度。进一步的，所述聚丙烯纤维为聚丙烯纤维、有机纤维、玻璃纤维和金属纤维中的一种或几种组合而成，通过聚丙烯纤维、有机纤维、玻璃纤维和金属纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料成分包括有20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH-2引气剂和20%～30%水，所述水泥由硅酸盐水泥和火山灰水泥8:2混合而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料成分包括有20%～35%水泥、10%～16%沙石、5%～10%矿渣、0.08%～0.25%聚丙烯纤维、3%～6%石灰石粉、7%～14%粉煤灰、6%～10%乳胶粉、0.4%～0.6%减水剂、6%～12%消泡剂、0.5%～0.8%AH-2引气剂和20%～30%水，所述水泥由硅酸盐水泥和火山灰水泥8:2混合而成。


2.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述聚丙烯纤维为聚丙烯纤维、有机纤维、玻璃纤维和金属纤维中的一种或几种组合而成。


3.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述砂石为粒径4mm～5.8mm的河砂、山砂、石英碎石和卵石中的一种或几种组合而成。


4.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述乳胶粉为分为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物和丙烯酸共聚物中的一种或几种的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料及制备方法，其特征在于，所述石灰石粉占水泥砂石总量的4%～6.5%，且石灰石粉中轻质碳酸钙与重质碳酸钙搭配比例为6:4。


6.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，其特征在于，所述引气剂为松香树脂化合物、烷基苯磺酸盐化合物和脂肪醇磺酸盐化合物中的一种或几种的混合物。


7.根据权利要求1所述的一种低脆性高固化的煤矿巷道高性能混凝土喷射浆料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琰，李屹，李梅吉，许博，
申请(专利权)人：祎禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37