RU2377412C1 - Hardening fill mixture - Google Patents
Hardening fill mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377412C1 RU2377412C1 RU2008141849/03A RU2008141849A RU2377412C1 RU 2377412 C1 RU2377412 C1 RU 2377412C1 RU 2008141849/03 A RU2008141849/03 A RU 2008141849/03A RU 2008141849 A RU2008141849 A RU 2008141849A RU 2377412 C1 RU2377412 C1 RU 2377412C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- hardening
- cement
- gypsum
- flocculant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке полезных ископаемых системами с закладкой выработанного пространства твердеющей закладочной смесью, в составе которой применяются некондиционные пески с низким модулем крупности менее 0,7. Использование флокулянта (Alclar) позволяет снизить дисперсность песков, что дает возможность уменьшить содержание цемента до минимальных значений (1-2%), а в качестве основного вяжущего использовать жидкое стекло с плотностью ρ=1300 кг/м3.The invention relates to the mining industry and can be used in underground mining of systems with the laying of the worked out space by a hardening filling mixture, in which substandard sands with a low particle size modulus of less than 0.7 are used. The use of flocculant (Alclar) can reduce the dispersion of sand, which makes it possible to reduce the cement content to the minimum values (1-2%), and as the main binder use liquid glass with a density ρ = 1300 kg / m 3 .
Известен закладочный материал (заявка №2001104570 от 20.01.2003), включающий дробленую горную породу и твердеющую смесь, отличающийся тем, что в качестве дробленой горной породы он содержит дробленую скальную породу с гранулометрическим составом, обеспечивающим после ее вибрационной укладки в выработанное пространство образование заложенного массива с пористостью 7-15%, а в качестве твердеющей смеси - инъектированный в его поры твердеющий раствор.Known filling material (application No. 2001104570 from 01.20.2003), including crushed rock and hardening mixture, characterized in that, as crushed rock, it contains crushed rock with a particle size distribution, which ensures formation of a laid mass after vibrational laying into the worked out space with a porosity of 7-15%, and a hardening solution injected into its pores as a hardening mixture.
Недостатком закладочного материала для смеси является то, что в качестве заполнителя закладочный материал содержит дробленую скальную горную породу, что значительно удорожает его стоимость, например, по сравнению с некондиционным песчаным заполнителем и затрудняет контроль качества получаемой закладки.The disadvantage of filling material for the mixture is that filling material contains crushed rock, which significantly increases its cost, for example, in comparison with substandard sand filler and makes it difficult to control the quality of the resulting bookmarks.
Известна твердеющая бесклинкерная закладочная смесь (патент РФ №2275505, от 05.11.2004), включающая измельченное известьсодержащее вяжущее в виде активного алюмосиликатного материала и обожженных карбонатных пород, воду затворения, флегматизатор, заполнитель, который содержит обожженные при 900-1200°С карбонатные породы с содержанием активных окисей кальция и магния CaO+MgO в них не менее 40% и не более 9,1% от массы смеси, измельченные до остатка на сите 0,08 мм не более 15%, в качестве активного алюмосиликатного материала - обожженный мергель или обожженную глину, либо обожженные хвосты обогащения кимберлитовых руд, или гранулированный доменный шлак, а вода затворения содержит флегматизатор в количестве, определяемом по формуле: Д=(0,005÷0,021)·СИ/СВ, где Д - количество флегматизатора в 1 л воды затворения, кг; (0,005÷0,021) - коэффициент, учитывающий пропорциональное соотношение флегматизатора и обожженных карбонатных пород в составе смеси; СИ - расход обожженных карбонатных пород в составе смеси, кг; СВ - экспериментально определенный расход воды затворения в составе смеси, л, при соотношении компонентов в закладочной смеси, мас.%: активный алюмосиликатный материал - 5,6-33,2, обожженные карбонатные породы - 1,0-16,7, вода затворения с флегматизатором - 10,6-27,5, заполнитель - остальное. При превышении указанного содержания активных CaO+MgO в смеси переводят CaO и MgO в гидроокиси опрыскиванием водой в количестве не более 20% от массы обожженных карбонатных пород в пересчете на активные CaO+MgO. В качестве карбонатных пород используют вмещающие породы кимберлитовых месторождений, в качестве заполнителя - песок, и/или хвосты обогащения, и/или измельченную алюмосиликатную породу - туф, и/или диабазовую породу, и/или карбонатную породу, в качестве флегматизатора - лигносульфонат технический - ЛСТ или суперпластификатор С-3 и ЛСТ, взятые в соотношении 2:1.Known hardening clinker-free filling mixture (RF patent No. 2275505, from 05.11.2004), including crushed lime-containing binder in the form of active aluminosilicate material and calcined carbonate rocks, mixing water, phlegmatizer, aggregate, which contains carbonate rocks calcined at 900-1200 ° C with the content of active calcium and magnesium oxides CaO + MgO in them is not less than 40% and not more than 9.1% by weight of the mixture, crushed to a sieve residue of 0.08 mm no more than 15%, as an active aluminosilicate material - calcined marl or calcined clay, or burnt tailings of kimberlite ore dressing, or granulated blast furnace slag, and the mixing water contains a phlegmatizer in an amount determined by the formula: D = (0.005 ÷ 0.021) · SI / CB, where D is the amount of phlegmatizer in 1 liter of mixing water, kg ; (0.005 ÷ 0.021) - coefficient taking into account the proportional ratio of the phlegmatizer and calcined carbonate rocks in the mixture; SI - consumption of calcined carbonate rocks in the mixture, kg; SV - experimentally determined mixing water flow rate in the mixture, l, with the ratio of components in the filling mixture, wt.%: Active aluminosilicate material - 5.6-33.2, calcined carbonate rocks - 1.0-16.7, mixing water with a phlegmatizer - 10.6-27.5, aggregate - the rest. If the indicated content of active CaO + MgO is exceeded in the mixture, CaO and MgO are converted to hydroxides by spraying with water in an amount of not more than 20% of the mass of calcined carbonate rocks in terms of active CaO + MgO. The host rocks of kimberlite deposits are used as carbonate rocks, sand and / or enrichment tailings, and / or ground aluminosilicate rock - tuff, and / or diabase rock, and / or carbonate rock are used as aggregate, and technical lignosulfonate is used as a phlegmatizer - LCT or C-3 superplasticizer and LCT taken in a 2: 1 ratio.
Недостатком бесклинкерной закладочной смеси является то, что высокое содержание активных окисей кальция и магния обеспечивает водонеустойчивость такой закладочной смеси; при воздействии воды, содержащей диоксид углерода либо сероводород, или подкисленных вод за счет растворения и выноса СаО и MgO наблюдается резкое снижение прочности и устойчивости закладочного массива. Эти недостатки полностью отсутствуют в предлагаемом составе закладочной смеси, в котором вяжущим служит стекло с минимальным содержанием цемента.The disadvantage of a clinker-free filling mixture is that the high content of active calcium and magnesium oxides ensures the water resistance of such filling mixture; when exposed to water containing carbon dioxide or hydrogen sulfide, or acidified water due to the dissolution and removal of CaO and MgO, there is a sharp decrease in the strength and stability of the filling array. These disadvantages are completely absent in the proposed composition of the filling mixture, in which glass with a minimum cement content serves as a binder.
Известен тампонажный раствор, выбираемый в качестве прототипа (патент №2001135982 от 27.12.2001), для тампонажа закрепного пространства шахтных стволов калийных рудников, содержащий цемент, затворяющую жидкость, отличающийся тем, что в качестве пластифицирующей и уплотняющей добавки, регулирующей сроки твердения, используется раствор лигносульфонатов, в качестве добавок, увеличивающих водостойкость и плотность смеси, используется зола-унос, жидкое стекло, хлористый кальций, в качестве расширяющей добавки используется гипс, негашеная известь.A well-known grouting mortar, selected as a prototype (patent No. 20011135982 dated 12.27.2001), for grouting the fixed space of mine shafts of potash mines, containing cement, shutter fluid, characterized in that a mortar is used as a plasticizing and sealing additive that regulates the hardening time lignosulfonates, as additives that increase the water resistance and density of the mixture, fly ash, water glass, calcium chloride are used, gypsum, quicklime are used as an expanding additive.
Недостатком тампонажного раствора является использование цементов как основного вяжущего, что значительно повышает стоимость закладочной смеси, а применение лигносульфонатов - высокотоксичного отхода целлюлозно-бумажной промышленности не отвечает экологическим требованиям по применению материалов в горных выработках, а также защите подземных вод от загрязнения. В предлагаемом изобретении используются экологически чистые компоненты, которые значительно снижают денежные затраты на изготовление больших объемов закладочных смесей при условии применения некондиционных песков с низким модулем крупности.A drawback of grouting mortar is the use of cements as the main binder, which significantly increases the cost of the filling mixture, and the use of lignosulfonates, a highly toxic waste from the pulp and paper industry, does not meet environmental requirements for the use of materials in mine workings, as well as the protection of groundwater from pollution. The present invention uses environmentally friendly components that significantly reduce the monetary cost of producing large volumes of filling mixtures provided that substandard sands with a low particle size modulus are used.
Технический результат - повышение качества технологических свойств твердеющей закладочной смеси, снижение себестоимости, увеличение несущей способности заложенного массива.The technical result - improving the quality of the technological properties of the hardening filling mixture, reducing costs, increasing the bearing capacity of the embedded array.
Технический результат достигается тем, что твердеющая закладочная смесь включает заполнитель, жидкое стекло натриевое, гипс, цемент, согласно изобретению в смесь дополнительно вводят флокулянт (Alclar) и мартито-гематитовую железную руду, при соотношение компонентов смеси:The technical result is achieved by the fact that the hardening filling mixture includes aggregate, liquid sodium glass, gypsum, cement, according to the invention, a flocculant (Alclar) and martite-hematite iron ore are additionally introduced into the mixture, with the ratio of the components of the mixture:
- жидкое стекло натриевое (плотность 1300 кг/м3) 20-22%;- sodium liquid glass (density 1300 kg / m 3 ) 20-22%;
- цемент 1-2%;- cement 1-2%;
- гипс 1-2%;- gypsum 1-2%;
- флокулянт 0,002-0,004%;- flocculant 0.002-0.004%;
- руда железная мартито-гематитовая 1%;- iron ore martito-hematite 1%;
- заполнитель - остальное.- placeholder - the rest.
Технический результат достигается тем, что в качестве заполнителя смесь содержит некондиционный карьерный песок с модулем крупности менее 0,7.The technical result is achieved by the fact that, as a filler, the mixture contains substandard quarry sand with a fineness modulus of less than 0.7.
Исследования проводились на основе теории планирования эксперимента с привлечением аналитических разработок в области физико-химических и химических процессов синтеза вяжущих при использовании некондиционных заполнителей по критерию их гранулометрического состава (модуля крупности), выполнения лабораторных работ, состоящих из определенных стадий:The studies were carried out on the basis of the theory of experimental design with the use of analytical developments in the field of physicochemical and chemical processes for the synthesis of binders using substandard aggregates according to the criterion of their particle size distribution (particle size), laboratory work, consisting of certain stages:
- подготовка воздушно-сухой смеси из нескольких компонентов (песок + цемент + гипс + железная руда) в заданном процентном отношении к массе песка;- preparation of an air-dry mixture of several components (sand + cement + gypsum + iron ore) in a given percentage of the mass of sand;
- подготовка растворов (жидкое стекло + флокулянт);- preparation of solutions (liquid glass + flocculant);
- тщательное перемешивание твердой и жидкой составляющих;- thorough mixing of solid and liquid components;
- формование образцов определенной формы и размеров;- forming samples of a certain shape and size;
- твердение образцов при комнатной температуре 20±2°С в течение 4-28 дней;- hardening of samples at room temperature 20 ± 2 ° C for 4-28 days;
- испытания образцов на прессах для получения величины временного сопротивления сжатию.- testing samples on presses to obtain the value of temporary resistance to compression.
Для обоснования оптимального состава было исследовано 15 рецептур.To substantiate the optimal composition, 15 formulations were studied.
Пример. В таблице 1 приведены результаты исследований твердеющей закладочной смеси.Example. Table 1 shows the results of studies of hardening filling mixture.
Предлагаемый состав закладочной смеси обеспечивает возможность использования в качестве основного заполнителя некондиционных тонких и мелких карьерных песков с низким модулем крупности при условии применения активного флокулянта (Alclar) для агрегирования тонкодисперсных фракций песка, что позволяет значительно снизить расход дорогостоящего цемента и использовать в качестве вяжущего жидкое стекло и малые количества гипса как связующего компонента, а также с целью предотвращения усадки смеси при ее твердении.The proposed composition of the filling mixture makes it possible to use substandard fine and small pit sand with a low particle size modulus as the main filler, provided that an active flocculant (Alclar) is used to aggregate fine sand fractions, which can significantly reduce the cost of expensive cement and use liquid glass as a binder and small amounts of gypsum as a binding component, as well as to prevent shrinkage of the mixture during its hardening.
кг/м3
The density of the mixture is ρ,
kg / m 3
Claims (2)
жидкое стекло натриевое 20-22%;
цемент 1-2%;
гипс 1-2%;
флокулянт 0,002-0,004%;
руда железная мартито-гематитовая 1%;
заполнитель остальное.1. Hardening filling mixture, including aggregate, sodium liquid glass, gypsum, cement, characterized in that a flocculant and martite-hematite iron ore are additionally introduced into the filling mixture at a ratio of mixture components:
liquid glass sodium 20-22%;
cement 1-2%;
gypsum 1-2%;
flocculant 0.002-0.004%;
iron ore martito-hematite 1%;
placeholder else.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141849/03A RU2377412C1 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Hardening fill mixture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141849/03A RU2377412C1 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Hardening fill mixture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2377412C1 true RU2377412C1 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41643053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008141849/03A RU2377412C1 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Hardening fill mixture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377412C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103352722A (en) * | 2013-07-24 | 2013-10-16 | 山东理工大学 | Cemented filling close to back processing technology for goaf at barren rock filling background |
RU2747753C1 (en) * | 2020-10-09 | 2021-05-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Hardening filling mixture |
-
2008
- 2008-10-21 RU RU2008141849/03A patent/RU2377412C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103352722A (en) * | 2013-07-24 | 2013-10-16 | 山东理工大学 | Cemented filling close to back processing technology for goaf at barren rock filling background |
RU2747753C1 (en) * | 2020-10-09 | 2021-05-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Hardening filling mixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Moghadam et al. | Preparation and application of alkali-activated materials based on waste glass and coal gangue: A review | |
US7837412B2 (en) | Binder for mine tailings, alluvial sand and the like | |
EP2831015B1 (en) | Binder composition comprising lignite fly ash | |
KR101321977B1 (en) | Clay block using unsintered inorganic binder and method for manufacturing thereof | |
KR102226027B1 (en) | Soil grouting material and groution method using the same | |
CN106348712A (en) | Cementing filling material for co-processing lead-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material | |
KR101680348B1 (en) | Pile grouting materials | |
CN106348711A (en) | Cementing filling material for co-processing mercury-containing dangerous wastes of mine and preparation method of cementing filling material | |
KR20220016637A (en) | Concrete composition for revealing early strength | |
KR20130122162A (en) | Filling agent composition | |
KR101134221B1 (en) | Concrete block composition | |
KR101736367B1 (en) | Grounting composition for high pressure injection soil solidification method | |
JP5490352B2 (en) | Method for producing cement clinker | |
KR101130047B1 (en) | A block compositions for ecological restoration using non sintered cement | |
KR101640160B1 (en) | Method for preparing a hardening composition for deep mixing method and hardening composition for deep mixing method | |
CN106348714A (en) | Cementing filling material for co-processing zinc-containing dangerous waste of mine and preparation method of cementing filling material | |
RU2377412C1 (en) | Hardening fill mixture | |
KR20130122163A (en) | Method for manufacturing the filling agent composition and system therefor | |
KR20210155654A (en) | Expandable mortar composition and pile construction method | |
RU2224727C2 (en) | Cement slurry for the insulating shield and a method of making of the insulating shield | |
KR101447267B1 (en) | Method for preparing a hardening composition for deep mixing method and hardening composition for deep mixing method | |
CN104926257B (en) | A kind of anti-crack and anti-seepage cement and preparation method thereof | |
KR20150112506A (en) | Quick-setting composition for paving soil and method for paving soil road by using the same | |
KR101602130B1 (en) | Mortar composition for compaction grouting process using unsintered inorganic binder bottom ash | |
KR101564382B1 (en) | Eco-friendly mortar composition for compaction grouting |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101022 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120420 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181022 |