一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料制造技术

本发明专利技术公开了一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料，属于水泥外加剂领域。组成成分重量百分比为：槲皮素组分0.05％、甲酸钙早强组分0.5％、三乙醇胺(TEA)早强组分0.04％、硫酸锂早强组分0.4％、减水(PC)组分0.15％、水泥原料、水。本发明专利技术提出的一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料，与普通硅酸盐水泥相比，在封孔早期不仅表现出突出的早强性能，且凝固时间也大为缩短，在一定程度上提高了煤矿井下的封孔作业效率，降低了工人的劳动强度。在不影响现场作业的前提下，能够很好地满足井下瓦斯抽采和深孔爆破所要求的封孔早期强度高与凝固时间短等条件。高与凝固时间短等条件。高与凝固时间短等条件。

【技术实现步骤摘要】
一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料


[0001]本专利技术涉及水泥外加剂领域，具体涉及一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料。

技术介绍

[0002]在煤炭开采过程中，可能会发生煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等多种灾害事故，大多数矿难都与瓦斯有关。现阶段，解决这一难题主要措施是钻孔抽采，对于低透气性煤层还需要进行爆破增透来提高抽采效率。不管是瓦斯钻孔抽采还是爆破增透，都需要对钻孔进行封孔。封孔质量的好坏与抽采效率以及爆破安全直接相关。目前，水泥基封孔材料因其资源丰富、造价低廉和施工方便等优点，成为瓦斯抽采孔和爆破孔封孔材料的首选。井下的温度差异性大，湿度大等环境条件，往往会造成水泥基材料的早期强度不够或者凝固时间不可控制，限制了水泥材料在井下的推广和未来的发展。因此，提出一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料，组成成分重量百分比为：早强剂0.72％
‑
1.16％、槲皮素0.025％
‑
0.1％、聚羧酸减水剂0.15％、其余为水泥原料和水；
[0006]其中早强剂由甲酸钙、三乙醇胺和硫酸锂组成；甲酸钙、三乙醇胺和硫酸锂的重量比为5：0.4：4；
[0007]其中水泥原料与水的水灰比为0.4。
[0008]进一步地，所述组成成分重量百分比中槲皮素为0.05％、甲酸钙为0.5％、三乙醇胺为0.04％、硫酸锂为0.4％。
[0009]本专利技术还提供一种如上任一所述的槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料的使用方法，包括以下步骤：
[0010]将水泥原料与水均匀混合和搅拌；
[0011]向水泥原料与水的混合物中加入槲皮素、甲酸钙、硫酸锂、三乙醇胺和减水剂均匀搅拌制成水泥浆体；
[0012]将水泥浆体注入模具，轻震模具并刮平上部表面；
[0013]将模具在恒温恒湿环境中养护24h后脱模得到水泥浆块，将水泥浆块继续养护直到达到所需龄期后使用无水乙醇终止水化反应；
[0014]对水泥浆块进行干燥处理。
[0015]进一步地，采用抗压强度测试、XRD测试、SEM测试和TG
‑
DSC测试中的一种或多种方式对水泥浆块进行测试。
[0016]进一步地，所述水泥原料为PO32.5普通硅酸盐水泥。
[0017]进一步地，所述水泥原料与水的水灰比为0.4。
[0018]进一步地,干燥处理中的干燥温度为50℃。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术通过向水泥中加入适量的槲皮素、甲酸钙、三乙醇胺以及硫酸锂能够改善水泥内部材料的早期水化反应，提升水泥的力学性能以及加快水泥的凝固过程。
附图说明
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0022]图1为本申请的空白组、A1、A2、C组1d时的XRD分析谱图；
[0023]图2为本申请的空白组、A1、A2、C组7d时的XRD分析谱图；
[0024]图3为本申请的空白组、A1、A2、C组龄期1d的TG曲线分析图；
[0025]图4为本申请的空白组、A1、A2、C组龄期1d的DTG曲线图；
[0026]图5为本申请的A1、A2、C组1d龄期的SEM分析图；
[0027]图6为本申请的A1、A2、C组7d龄期的SEM分析图；
[0028]图7为本申请的A1、A2、C组28d龄期的SEM分析图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]1试验
[0031]1.1试验原料
[0032]试验原料包括：PO32.5普通硅酸盐水泥；甲酸钙；硫酸锂；三乙醇胺；聚羧酸减水剂(PC)。
[0033]1.2试验过程
[0034]试验水灰比固定为W/C＝0.4，使用精度为0.1g的天平称取相应重量的试验原料，混合均匀后加入水匀速搅拌300s制成水泥浆体试样。
[0035]将水泥浆体均匀快速注入涂抹脱模剂的70mm
×
70mm
×
70mm三联模具中，轻微震荡模具减少浆体中气泡数量，并刮平上部表面。
[0036]在恒温恒湿的养护箱内养护24h后脱模，将试块继续养护，达到所需龄期后使用无水乙醇终止水化反应，在温度为50℃的干燥箱中进行干燥处理。依据《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》对不同龄期的试块进行抗压强度测试，并对其进行XRD、SEM、TG
‑
DSC测试。
[0037]2结果与讨论
[0038]2.1三元早强剂对水泥早期性能的影响
[0039]2.1.1早期强度的影响
[0040]表1 1d抗压强度试验结果
[0041]组别甲酸钙(A)(％)TEA(B)(％)硫酸锂(C)(％)1d抗压强度/MPa
00006.18910.400.020.409.35120.600.020.409.34630.400.060.408.03840.600.060.408.67950.400.040.309.13660.600.040.309.93470.400.040.509.93680.600.040.509.41990.500.020.309.467100.500.060.309.969110.500.020.509.365120.500.060.509.546130.500.040.4014.057
[0042]由表1可知，随着早强组分的加入，水泥基材料1d的抗压强度逐渐增加，与空白组对比，早强剂的早强作用较为明显，各自提升了51.1％，51.0％，29.9％，40.2％，47.6％，60.5％，60.5％，52.2％，53.0％，61.1％，51.3％，61.1％，51.3％，54.2％，127.1％。甲酸钙、三乙醇胺、硫酸锂三元早强剂的掺入不会改变水泥水化产物，但会提升水化反应速率加快水化进程，甲酸钙会增加液相中钙离子浓度，提高早期试样中C
‑
S
‑
H和AFt含量；TEA的掺入能够增加水泥中化学键合水和非晶态相的含量，促进了AFt向AFm的转化；硫酸锂中Li
+
的小尺寸与强极化作用能够穿透CH和C
‑
S
‑
H构成的水化膜,促进Ca
2+
流动,加快水化过程。三元早强剂的复合作用能有效的促进水化产物CH和C
‑
S
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料，其特征在于，组成成分重量百分比为：早强剂0.72％
‑
1.16％、槲皮素0.025％
‑
0.1％、聚羧酸减水剂0.15％、其余为水泥原料和水；其中早强剂由甲酸钙、三乙醇胺和硫酸锂组成；甲酸钙、三乙醇胺和硫酸锂的重量比为5：0.4：4；其中水泥原料与水的水灰比为0.4。2.根据权利要求1所述的槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料，其特征在于，所述组成成分重量百分比中槲皮素为0.05％、甲酸钙为0.5％、三乙醇胺为0.04％、硫酸锂为0.4％。3.一种如权利要求1或2任一所述的槲皮素复合多元早强剂型矿用封孔材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将水泥原料与水均匀混合和搅拌；向水泥原料与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，黄猛猛，吉小利，徐超，荣婧雯，汪元，陈美婷，王春梅，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：