CN105271986A - 一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料 - Google Patents

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孙小巍
郜世杰
蒋宏伟
马振宁
马建岩
许峰
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Abstract

本发明提出一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，是由水泥、石英砂、铁尾矿、粉煤灰、硅灰、减水剂和消泡剂组成，各组分按质量份数配比为：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰1～10份，减水剂0.6～0.8份，消泡剂0.2～0.8份。本发明的有益效果在于：（1）本发明中大量使用铁尾矿，工业固体废弃物综合利用，实现变废为宝，节能减排的目的；（2）本发明水泥灌浆料由优质原料，通过优化配比，制备而成。货源充足，且原料易得，不挥发，无污害，加工配制简单，成本低廉；（3）本发明性能指标符合JC/T？986-2005《水泥灌浆料》标准要求。

Description

一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料
技术领域
本发明涉及一种水泥灌浆料，尤其是涉及一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，属于工业固体废弃物综合利用领域。
背景技术
水泥基灌浆料是由高强度等级水泥、优选级配集料、微量改性掺合料及外加剂以适当比例在工厂预拌制成的一种粉状材料。用时只需加水搅拌便可成为均匀、稠度适宜、能满足施工要求的具有自流平性的高强无收缩灌浆料。水泥基灌浆料因其在常温下具有良好的流动性、自密实性、高强性、无收缩等诸多优异的性能，在设备基础的二次灌浆上、地脚螺栓的锚固上、混凝土的加固以及修补等许多方面都具有极其广泛的应用。我国国家发展和改革委员会在2005年颁布了水泥灌浆料的建材行业标准JC/T986-2005《水泥灌浆料》，标准中要求水泥灌浆料1d、3d、28d的抗压强度分别要大于22MPa、40MPa、70MPa；初始流动度及30min流动度保留值分别要大于260mm和230mm；1d竖向膨胀率大于0.020%。
中国专利CN1039788A公布了一种超高强水泥材料的制作方法，其抗压强度可以达到150MPa，但是材料本身不具有流动性，工艺制度为特殊的热压制作，不具备现场应用条件；中国专利CN1271696A公开了一种高强超流态膨胀水泥灌浆料，它的28d抗压强度可以达到90MPa，但是1d抗压强度只有20MPa。
目前市场上水泥灌浆料中所使用的骨料大多是以SiO2为主要成分的石英砂。石英砂是石英石经破碎后加工而成的一种非金属矿物质。随着我国建筑行业蓬勃发展，石英砂已经面临超采和供应量不稳定的问题，寻找石英砂的替代品已经迫在眉睫。铁尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分。我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的铁尾矿量高达十几亿吨，铁尾矿中大多含有SiO2，是一种潜在的具有优良性能的建筑材料。若能将其充分利用，不仅使环境得到保护，而且对于日渐稀少的不可再生建筑原材料也是一种补充。
发明内容
本发明以铁尾矿资源综合利用和贯彻执行环保利废的国家政策为目的，将铁尾矿作为水泥灌浆料骨料使用，制成一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥基灌浆料，同时满足JC/T986-2005《水泥灌浆料》要求。
本发明提出的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其由水泥、石英砂、铁尾矿、粉煤灰、硅灰、减水剂和消泡剂制备而成，各组成物质的质量份数配比为：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰1～10份，减水剂0.6～0.8份，消泡剂0.2～0.8份。
所述水泥为符合GB20472-2006《硫铝酸盐水泥》中的快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为52.5；所述石英砂的细度模数为1.4；所述铁尾矿为高硅型铁尾矿，SiO2含量≥70%，细度模数为1.1；所述粉煤灰技术要求为Ⅰ级；所述硅灰比表面积在18000～20000m2/kg；所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率在≥30%；所述消泡剂为聚醚改性有机硅。
本发明与现有技术相比具有下列优点效果：
1、本发明中大量使用铁尾矿，实现变废为宝，工业固体废弃物综合利用，节能减排的目的；
2、本发明水泥灌浆料由优质原料，通过优化配比，制备而成。货源充足，且原料易得，不挥发，无污害，加工配制简单，成本低廉；
3、本发明性能指标符合JC/T986-2005《水泥灌浆料》标准要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，是由下述原料和质量份数配比制备而成：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰1份，减水剂0.6份，消泡剂0.2份。
实施例2
一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，是由下述原料按质量份数比制备而成：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰8份，减水剂0.7份，消泡剂0.6份。
实施例3
一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，是由下述原料按质量份数比制备而成：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰10份，减水剂0.8份，消泡剂0.8份。
实施例1-3的指标性能如下表：
由表中数据可知，实施例1-3的指标性能满足JC/T986-2005《水泥灌浆料》标准中要求的1d、3d、28d的抗压强度分别要大于22MPa、40MPa、70MPa；初始流动度及30min流动度保留值分别要大于260mm和230mm；1d竖向膨胀率大于0.020%。

Claims (8)

1.一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于：其由水泥、石英砂、铁尾矿、粉煤灰、硅灰、减水剂和消泡剂制备而成，各组成物质的质量份数配比为：水泥90份，石英砂40份，铁尾矿60份，粉煤灰10份，硅灰1～10份，减水剂0.6～0.8份，消泡剂0.2～0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于：所述水泥为符合GB20472-2006《硫铝酸盐水泥》中的快硬硫铝酸盐水泥，强度等级为52.5。
3.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述石英砂的细度模数为1.4。
4.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述铁尾矿为高硅型铁尾矿，SiO2含量≥70%，细度模数为1.1。
5.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述粉煤灰技术要求为Ⅰ级。
6.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述硅灰比表面积在18000～20000m2/kg。
7.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系高效减水剂，减水率≥30%。
8.根据权利要求1所述的一种以石英砂和铁尾矿为骨料的水泥灌浆料，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性有机硅。
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