CN107265943A - 一种注浆材料及其制备方法 - Google Patents

一种注浆材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107265943A
CN107265943A CN201710484179.6A CN201710484179A CN107265943A CN 107265943 A CN107265943 A CN 107265943A CN 201710484179 A CN201710484179 A CN 201710484179A CN 107265943 A CN107265943 A CN 107265943A
Authority
CN
China
Prior art keywords
injecting paste
paste material
parts
red mud
material according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710484179.6A
Other languages
English (en)
Inventor
华娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710484179.6A priority Critical patent/CN107265943A/zh
Publication of CN107265943A publication Critical patent/CN107265943A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/04—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种注浆材料。本发明的注浆材料的原料组分以重量份数计包括：改性赤泥75‑85份、水滑石1‑2份、激发剂4‑8份、活性引发剂10‑15份、微硅粉1‑5份、缓凝剂0.5‑1份、表面活性剂0.5‑1份、保水剂0.5‑1份。该注浆材料的流动性好，流动性大于30s，放置30分钟后流动性仍大于30s，且固结强度大，注浆范围广，浆料在固结过程与水泥混凝土和土壤的结合力强。3d抗压强度大于10MPa，28d抗压强度大于30MPa。

Description

一种注浆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种注浆材料及其制备方法，尤其涉及一种以改性赤泥和水滑石为原料的注浆材料，属于建筑材料技术领域。
背景技术
赤泥是制铝工业从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物，一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。而根据铝土矿的品质不同，分为烧结法、拜耳法和混联法赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。据不完全统计，我国每年排放的赤泥高达千万吨，现已累计存放超过数千万吨，赤泥的利用率低下，利用率不超过7％，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，不仅占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。
目前，建筑物、混凝土等注浆工程中大量使用的注浆料一般为水泥基材料，外加其他填料，填料主要有粉煤灰、钢渣、矿渣、煤矸石等，这类注浆材料的浆液稳定性不好，结石效果低，此外还存在粘结力不好的不足之处。专利CN1699245A公开了粉煤灰基注浆材料，主要原料为增钙粉煤灰、水泥、减水剂、外加剂等，但其流动性较差，且使用减水剂后容易引起水泥固化不完全，达不到应有的强度。因此，探索利用赤泥作为主要原料来制备注浆材料，既能有效处理大量废弃赤泥，又能改善注浆材料的性能，是很有意义的。
CN104446213A公开了一种以赤泥为原料的注浆材料，主要成分以重量份计为：赤泥50-65份、激发机4-8份、活性引发剂20-40份、为硅粉1-5份、缓凝剂0.5-1份、表面活性剂0.5-1份、保水剂0.5-1份。该注浆材料的流动性好，固结强度大，注浆范围光，胶料在固结过程中与水泥混凝土和土壤的结合力强。但是，其3d抗压强度及28d抗压强度相对较低，不能满足实际应用的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种注浆材料，该注浆材料不仅具有非常好的流动性，固结强度大，注浆范围广，浆料在固结过程与水泥混凝土和土壤的结合力强，而且经过一段时间之后，其抗压强度很高，3d抗压强度在10MPa以上，28d抗压强度在30MPa以上。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计为：
优选地，所述的赤泥为拜耳法所得赤泥经过烘干破碎，其最终含水率以质量百分数计小于5％。
优选地，所述的激发剂为市售工业级干粉钠水玻璃，其模数为1.5-2.0。
优选地，所述的活性引发剂为细度在300-600目的高炉水渣、煅烧煤矸石、煅烧高岭土、天然火山灰、钢渣、粉煤灰中的一种或者任意比例混合物。
优选地，所述微硅粉为市售产品，其细度大于1000目，二氧化硅质量含量大于95％。
优选地，所述表面活性剂为硬脂酸钙、椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或任意比例混合物。
优选地，所述的缓凝剂为工业级磷酸二氢盐类。
优选地，所述的保水剂为市售羟基纤维素。
优选地，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：
将赤泥在450-600℃煅烧，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中，于70-80℃反应，得到改性赤泥。
改性赤泥的制备过程中，煅烧的温度为450-600℃，例如为450℃、470℃、485℃、500℃、520℃、550℃或600℃等。
优选地，煅烧的时间为1-4h，例如为1h、1.2h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.3h或4h等。
改性赤泥的制备过程中，反应的温度为70-80℃，例如为70℃、72℃、74℃、75℃、76℃、78℃或80℃等。
优选地，所述反应的时间为5-8h，例如为5h、5.2h、5.5h、5.8h、6h、6.5h、7h、7.3h、7.6h或8h等。
优选地，所述Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中，Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:10:3。
作为本发明所述注浆材料的优选技术方案，一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
作为本发明所述注浆材料的又一优选技术方案，一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
第二方面，本发明提供如第一方面所述的注浆材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1、将改性赤泥干燥、破碎至粒径在3mm以下；
2、将改性赤泥、水滑石、激发剂、活性引发剂、微硅粉、缓凝剂、表面活性剂和保水剂按照比例加入到无重力混合搅拌机中，搅拌60-90min；
3、将搅拌好的材料装入到防潮包装袋中，待用。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过在合适的温度对赤泥进行煅烧，并使用特定的改性剂在一定温度下进行改性反应，制备得到改性赤泥，然后将改性赤泥和水滑石用于制备注浆材料，这两种材料发生协同促进作用，最终得到了性能优异的注浆材料，制得浆料的流动性大于30s，放置30分钟后，流动性仍大于30s，结石率99％，3d抗压强度10MPa，28d抗压强度大于30MPa，具有广阔的应用前景。
(2)本发明大量采用工业固废，降低了成本，保护环境，生产绿色环保。不仅为赤泥的处理开辟一个新的领域，保护环境，还降低了注浆材料的成本。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
其中，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：将赤泥在450℃煅烧4h，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中(Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:10:3)，于70℃反应8h，得到改性赤泥。
实施例2
一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
其中，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：将赤泥在600℃煅烧1h，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中(Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:1:5)，于80℃反应5h，得到改性赤泥。
实施例3
一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
其中，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：将赤泥在500℃煅烧2h，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中(Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:10:5)，于75℃反应6h，得到改性赤泥。
实施例4
一种注浆材料，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
其中，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：将赤泥在600℃煅烧1h，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中(Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:1:5)，于80℃反应5h，得到改性赤泥。
对比例1
除在原料组分中不加入水滑石外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
对比例2
除将原料组分中的改性赤泥替换为赤泥外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
对实施例1-4及对比例1-2的产品进行测试，测试结果见表1。
表1
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种注浆材料，其特征在于，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
2.根据权利要求1所述的注浆材料，其特征在于，所述的激发剂为干粉钠水玻璃；
优选地，所述的活性引发剂为细度在300-600目的高炉水渣、煅烧煤矸石、煅烧高岭土、天然火山灰、钢渣、粉煤灰中的一种或者任意比例混合物。
3.根据权利要求1或2所述的注浆材料，其特征在于，所述微硅粉的细度大于1000目，二氧化硅质量含量大于95％；
优选地，所述缓凝剂为磷酸二氢盐。
4.根据权利要求1-3任一项所述的注浆材料，其特征在于，所述表面活性剂为硬脂酸钙、椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或任意比例混合物；
优选地，所述的保水剂为羟基纤维素。
5.根据权利要求1-4任一项所述的注浆材料，其特征在于，所述改性赤泥通过以下方法制备得到：
将赤泥在450-600℃煅烧，将煅烧产物分散于Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中，于70-80℃反应，得到改性赤泥。
6.根据权利要求5所述的注浆材料，其特征在于，所述煅烧的时间为1-4h。
优选地，所述反应的时间为5-8h。
7.根据权利要求5或6所述的注浆材料，其特征在于，所述Na2WO4、NaOH和海因衍生物的水溶液中，Na2WO4、NaOH和海因衍生物的摩尔比为1:10:3。
8.根据权利要求1-7任一项所述的注浆材料，其特征在于，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
9.根据权利要求1-8任一项所述的注浆材料，其特征在于，所述注浆材料的原料组分以重量份数计包括：
10.如权利要求1-9任一项所述的注浆材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
一、将改性赤泥干燥、破碎至粒径在3mm以下；
二、将改性赤泥、水滑石、激发剂、活性引发剂、微硅粉、缓凝剂、表面活性剂和保水剂按照比例加入到无重力混合搅拌机中，搅拌60-90min；
三、将搅拌好的材料装入到防潮包装袋中，待用。
CN201710484179.6A 2017-06-23 2017-06-23 一种注浆材料及其制备方法 Withdrawn CN107265943A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710484179.6A CN107265943A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种注浆材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710484179.6A CN107265943A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种注浆材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107265943A true CN107265943A (zh) 2017-10-20

Family

ID=60069629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710484179.6A Withdrawn CN107265943A (zh) 2017-06-23 2017-06-23 一种注浆材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107265943A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108383470A (zh) * 2018-03-15 2018-08-10 山东大学 一种赤泥钢渣协同制备的注浆材料及其制备方法
CN108424047A (zh) * 2018-03-13 2018-08-21 山东大学 一种适用于砂土地层注浆加固治理的赤泥基速凝注浆材料
CN110005370A (zh) * 2019-04-24 2019-07-12 中国煤炭地质总局水文地质局 控制地表沉陷的离层注浆材料及其制备方法和注浆方法
CN111792871A (zh) * 2019-04-09 2020-10-20 北京中矿时代工程技术研究院有限公司 一种用于注浆材料的复合添加剂及注浆材料

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104446213A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 广西启利新材料科技股份有限公司 一种以赤泥为原料的注浆材料
CN104876528A (zh) * 2015-05-18 2015-09-02 河南理工大学 一种利用锂铝类水滑石制备双液型早强注浆材料的方法
CN106904888A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 河北三楷展创建材有限公司 一种高保水性盾构施工预拌同步注浆料

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104446213A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 广西启利新材料科技股份有限公司 一种以赤泥为原料的注浆材料
CN104876528A (zh) * 2015-05-18 2015-09-02 河南理工大学 一种利用锂铝类水滑石制备双液型早强注浆材料的方法
CN106904888A (zh) * 2017-03-13 2017-06-30 河北三楷展创建材有限公司 一种高保水性盾构施工预拌同步注浆料

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108424047A (zh) * 2018-03-13 2018-08-21 山东大学 一种适用于砂土地层注浆加固治理的赤泥基速凝注浆材料
CN108383470A (zh) * 2018-03-15 2018-08-10 山东大学 一种赤泥钢渣协同制备的注浆材料及其制备方法
CN111792871A (zh) * 2019-04-09 2020-10-20 北京中矿时代工程技术研究院有限公司 一种用于注浆材料的复合添加剂及注浆材料
CN110005370A (zh) * 2019-04-24 2019-07-12 中国煤炭地质总局水文地质局 控制地表沉陷的离层注浆材料及其制备方法和注浆方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108117292B (zh) 一种铜尾矿渣复合矿物掺合料及其制备方法
CN104446213A (zh) 一种以赤泥为原料的注浆材料
CN104987117B (zh) 环保建筑隔热材料
CN107265943A (zh) 一种注浆材料及其制备方法
CN103382124B (zh) 一种钼尾砂加气混凝土砌块及其制备方法
CN103787602A (zh) 一种超细再生粉体复合地质聚合物胶凝材料
CN103351105B (zh) 一种碱激发胶凝材料及其制备方法
CN103771752A (zh) 一种复合水泥助磨剂
CN102531667B (zh) 建筑保温墙体材料及其制备方法
CN103626471A (zh) 一种利用磷尾矿和磷渣生产的蒸养砖及其制备方法
CN107352928A (zh) 基于碱激发的赤泥‑粉煤灰高强保温砌块及其制备方法
CN106904847B (zh) 一种利用废弃混凝土水泥石相制备低烧复合水泥的方法
CN104743952A (zh) 一种用于高钛渣粉磨的活化助磨剂及其制备方法
CN107162449A (zh) 一种高掺超细粉煤灰和炉渣的水泥及其制备方法
CN104193372B (zh) 一种高强耐碱浇注料及其制备方法
CN105621909B (zh) 一种复掺改性脱硫灰和稻壳灰的水泥
CN105130317A (zh) 一种高强度碎屑加气砖
CN102167539B (zh) 一种砌筑砂浆增塑剂及其制备方法
CN105645804A (zh) 一种用于水泥混凝土的复合粉
CN113185216A (zh) 高抗渗自密实混凝土及其制备方法
CN102633515B (zh) 镁-镁橄榄石合成砂及其制备方法
CN107056163A (zh) 一种氧化铝工业废料制备混凝土的方法
CN107056202A (zh) 碳化钢渣水泥制备低碳胶凝材料的促进剂及其应用方法
CN105859172A (zh) 一种磷石膏基水泥超缓凝剂及其制备方法
CN103588409B (zh) 脱硫建筑石膏缓凝剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20171020

WW01 Invention patent application withdrawn after publication