CN101445347A - 一种煤矸石干混砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤矸石干混砂浆及其制备方法。一种煤矸石干混砂浆，其特征在于他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75－77.5、煤矸石粉12.5－17.5、石灰0－2.5、石膏1，塑化剂0－0.02和水泥1－6；煤矸石砂和煤矸石粉是将煤矸石在750℃－850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。本发明只需掺加少量的水泥就可以获得不同强度等级的干混砂浆材料，主要原料为煤矿生产固体废弃物，原料来源充足，成本低廉，可以大量处置煤矸石，减少环境污染，社会效益和经济效益明显。

Description

一种煤矸石干混砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种煤矸石干混砂浆及其制备方法。
背景技术
煤矸石是一种在煤矿开采过程中所产生的固体废弃物，随着煤炭生产的不断发展，煤矸石的产量与日俱增，现占地3000万平方米以上，已形成1500多座大型矸石山，矸石量近40亿吨。做好煤矸石的处置，用煤矸石生产建筑工程材料，不仅能为社会减少环境污染和减轻安全压力，还能为企业带来一定的经济效益。
目前公知的煤矸石砂浆是[《自燃煤矸石砂浆》专利号：89108622.6]，该专利技术为煤矸石的资源利用找到了一条很好的途径，对处置煤矸石，减少环境污染和减轻安全压力具有积极的意义。
以上所述的专利技术所利用的煤矸石需经过自燃，在制备煤矸石砂浆时，其不足之处有以下几点：1.煤矸石不能充分燃烧，材料活性不可控制，且活性不高。2.随着煤矿对自燃煤矸石山的有效治理，自燃煤矸石山越来越少，制备煤矸石砂浆的材料来源受到一定的局限。3.自燃煤矸石砂浆都是在现场加工配制，不利于规模生产。
目前在国内未发现用非自燃煤矸石生产煤矸石砂浆相关技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于建筑砌筑、抹灰和矿井井巷锚喷的煤矸石干混砂浆及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种煤矸石干混砂浆，其特征在于他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75-77.5、煤矸石粉12.5-17.5、石灰0-2.5、石膏1，塑化剂0-0.02和水泥1-6；煤矸石砂和煤矸石粉是将煤矸石在750℃-850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。
上述一种煤矸石干混砂浆的制备方法，其特征在于他包括如下步骤：
1.煤矸石砂和煤矸石粉制备：将煤矸石在750℃-850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。
2.按各组份所占重量份数为：煤矸石砂75-77.5、煤矸石粉12.5-17.5、石灰0-2.5、石膏1，塑化剂0-0.02和水泥1-6。选取煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂、水泥经搅拌混合制得产品。产品强度等级范围为5-20Mpa，密度为1.6-1.9g/cm3。
所述的煤矸石为新鲜煤矸石或风化煤矸石。
经试验，煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥均匀混合加水搅拌后，可以获得较高的材料力学性能。煤矸石经750℃-850℃煅烧后，含有更多的玻璃态的非晶体物质，从而具有较高的活性。加入适量的石灰做煤矸石砂、煤矸石粉的火山灰活性激化剂，石灰遇水后生成Ca(OH)2弥补胶凝材料中Ca(OH)2的不足，提供有效的氢氧根离子，形成较强的碱性环境，促进煤矸石砂、煤矸石粉中的活性二氧化硅和三氧化二铝的溶出，提高火山灰的反应速度；提供钙离子直接参与反应加速水泥-煤矸石砂、煤矸石粉水化速度，促使砂浆增加后期强度。石膏掺入在适量的范围内，溶解后可提供的硫酸根离子和水泥中的C3A和C4AF结合形成Aft，随着石膏的减少转变为AFm，能促使砂浆体产生微膨胀，补干混砂浆后期收缩；同时硫酸根离子能在Ca(OH)2的作用下与煤矸石砂、煤矸石粉的活性二氧化硅和三氧化二铝生成水化硫铝酸钙，从而加速了煤矸石砂、煤矸石粉中无定形组分的水热合成反应，促进了水化产物的形成并提高了结晶度，有利于砂浆的密实性。塑化剂加入砂浆后，能产生大量的乳化气泡，他能使砂粒间的锯齿形接合变为平滑的接合，使拌合物中的砂粒间的刚性接触减少，降低了体系间的摩擦力，使砂浆的流动性大大增加。
通过大量试验得出最佳配合比的干混砂浆的力学强度指标，具体指标见下表：
干混砂浆最佳配合比
干混砂浆力学强度指标
Figure A200810246222D00052
本发明只需掺加少量的水泥就可以获得不同强度等级的干混砂浆材料，主要原料为煤矿生产固体废弃物，原料来源充足，成本低廉，可以大量处置煤矸石，减少环境污染，社会效益和经济效益明显；具有轻质、高强、施工便捷的特点，是一种低成本的生态型环保建筑工程材料。本发明(一种煤矸石干混砂浆)主要用于建筑砌筑、抹灰和矿井井巷锚喷等工程领域，是一种重要的胶结材料。
附图说明
图1是本发明的制备工艺流程图
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种煤矸石干混砂浆，他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂77.5、煤矸石粉15、石灰2.5、石膏1，塑化剂0.02和水泥4
上述一种煤矸石干混砂浆的制备方法，他包括如下步骤：
1.煤矸石砂和煤矸石粉制备：将煤矸石在750℃-850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。
2.按各组份所占重量份数为：煤矸石砂77.5、煤矸石粉15、石灰2.5、石膏1，塑化剂0.02和水泥4经搅拌混合制得产品。
实施例2：
一种煤矸石干混砂浆，他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75、煤矸石粉17.5、石灰2.5、石膏1，塑化剂0.02和水泥4。
其制备方法同实施例1。
实施例3：
一种煤矸石干混砂浆，他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75、煤矸石粉17.5、石灰0.5、石膏1，塑化剂0.02和水泥6。
其制备方法同实施例1。
实施例4：
一种煤矸石干混砂浆，他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75、煤矸石粉17.5、石灰1.5、石膏1，塑化剂0.02和水泥5。
其制备方法同实施例1。

Claims (6)

1.一种煤矸石干混砂浆，其特征在于他主要有煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂和水泥制备而成，各组份所占重量份数为：煤矸石砂75-77.5、煤矸石粉12.5-17.5、石灰0-2.5、石膏1，塑化剂0-0.02和水泥1-6；煤矸石砂和煤矸石粉是将煤矸石在750℃-850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。
2.如权利1要求所述一种煤矸石干混砂浆的制备方法，其特征在于他包括如下步骤：
(1).煤矸石砂和煤矸石粉制备：将煤矸石在750℃-850℃煅烧活化，然后再对煅烧活化后的煤矸石进行机械力摩擦分离，经过4.75mm筛网进行筛分，筛下料为煤矸石砂和煤矸石粉。
(2).按各组份所占重量份数为：煤矸石砂75-77.5、煤矸石粉12.5-17.5、石灰0-2.5、石膏1，塑化剂0-0.02和水泥1-6。选取煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂、水泥经搅拌混合制得产品。
3.如权利2要求所述一种煤矸石干混砂浆的制备方法，其特征在于煤矸石砂、煤矸石粉、石灰、石膏、塑化剂、水泥在工厂搅拌混合制得产品。
4.如权利2要求所述一种煤矸石干混砂浆的制备方法，其特征在于煤矸石砂模数为3.7-0.7，煤矸石粉细度比表面积为2500-3500cm2。
5.如权利1要求所述一种煤矸石干混砂浆，其特征在于所述的煤矸石为未经自燃的煤矸石。
6.如权利1要求所述一种煤矸石干混砂浆，其特征在于所述的石膏为电厂脱硫石膏。
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