Закладочная строительная смесь

 

1. ЗАКЛАДОЧНАЯ СТРОИТЕЛЬ-, : НАЯ СМЕСЬ, включающая Доменный отвальный . шлак, щелочной антивизатор твердения и заполнитель, о т л ичающаяся -тем, что, с целью , повышения коррозионной стойкости и повышения прочности, она содержит в качестве заполнителя пустую породу, при следующем соотношении компонентов , мае. %.: Щелочной активизатор твердения 0,2-0,8 Пустая порода : 87-89 Доменный отвальный .. шпакОстальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит пустую породу следующего фракционного состава (мм), мас,%: 0,14-0,315 3-6 О SS 4-Ч 5 0,315-0,63 0,63-1,25 8-12 (Л 1,25-2,5 3-16 2,5-5,0 10-14 с 5,0-10,0 13-19 10,0-20,0 10-35 20,0-40,0 Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ВИЛ

РЕСПУБЛИК аю сггг

ЗСЮ С 04 В 23 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

87-89

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3387275 29-33 (22 ) 26.01. 82 (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (72) В.Д. Глуховский, П.В. Кривенко, Г.С. Ростовская, Н.Н. Фирсов и Е.С. Кавалерова (71) Киевский ордена. Трудового Красного. Знамени инженерно-строитель- .. . ный институт (53) 666.973.6(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 718405, кл. С 04 В 15/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 531793, кл. С 04 В 23/00, 1974 (прототип). (54)(57) 1. ЗАКЛАДОЧНАЯ СТРОИТЕЛЬ- .

НАЯ СМЕСЬ, включающая доменный от-: вальный шлак, щелочной антивизатор твердения и заполнитель, о т л и- . ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью повышения корроэионной .стойкости и повышения прочности, она содержит

i в качестве заполнителя пустую породу при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Щелочной активизатор твердения . 0,2-0,8

Пустая порода

Доменный отвальный шпак Остальное

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она содержит пустую породу следующего фракционного состава (мм), мас,Ъ: 0,14-0,315 3-6

0 315 0 63 4 15 Pg

0,63-1,25 8-12

1,25-2,5 3-16

2,5-5,0 10-14

5,0-10,0 13-19

10,0 -.20,0 . 10-35

20,0-40,0 Остальное

106 6964

87-89

Иэобретение относится к.химии, а имвнно к закладочным строительным смесям, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для устройства монолитной твердеющей закладки выработанного пространства при закрытых разработ ках полезных ископаемых.

Известны смеси для закладки выработанного простнанства, включающие вяжущие с традиционными активизаторами твердения — различные виды портландцементов и мелкозернистый или крупный заполнитель 1 ., Недостатком известных смесей яв-, ляется высокая стоимость и низкая стойкость против агрессивности рудничных вод

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае- мому результату является закладочная строительная смесь, включающая доменный отвальный шлак 15-27, за-.; полнитель 55-62, активизатор 0,070,17 и воду — остальное ?3.

Недостатком известной закладочной строительной смеси является низкая стойкость против агрессивности рудничных вод.

Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и повышение проч ности закладочной смеси.

Поставленная цель достигается .тем, что закладочная строительная смесь, включающая доменный отвальный шлак, щелочной активизатор твердения и заполнитель, содержит в ка« честве заполнителя пустую породу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Щелочной активизатор твердения 0,2-0,8

Пустая порода

Доменный отвальный шлак Остальное причем она содержит пустую породу следующего фракционного состава (мм) мас,Ъ!

0,14-0,315 . 3-6

0,315-0,63 4 15

0,63-0,125 8-12

1,25-5,0 10-14

5,0-10,0 13-19

10,0-20,0 10-39

20,0-40,0 Остальное

Пустая порода представляет собой смесь аргиллитов,,алевролитов и песчаников. Получают ее при добыче угля с поспедующим дроблением.

Аргиллиты, алевролиты и песчаники представляют собой хорошо уплот-, ненные породы, не размокающие и не разбухающие от воды и характеризующиеся прочностью в пределах 100-

800 кгс/см». Усредненный химическими состав их следующий, мас.Ф:

АЕЙО 23 08; Fe O 8,60; СаО 0,75

NgO 1,66; g O 3,90; gOy 1,65; п.п.п. 6,06; g< о - остальное.

Эти породы, загрязняя окружающую среду не используются в производстве бетонных и железобетонных конструкций из-3а низкой прочности и неоднородности состава, а в производ10,стве закладочных смесей — по той при чине, что обычно применяете для этих целей малоактивные вяжущие (местные бесклинкерные или с незна» чительным содержанием портландцемен15 та . Не обеспечивают получение на их основе материала, удовлетворяющего требованиям к закладочным смесям, в первую .очередь, по прочности.

Применение пустой породы в соче20 танин с активизаторами твердения шла- ка - соединениями щелочных металлов обеспечивает получение достаточно .прочной, плотной структуры, что объясняется способностью глинистых и але-25 вролитовых частиц заполнителя всту/ пать в химическое взаимодействие с соединениями щелочных металлов с образованием прочных и водо- н коррозионностойких щелочных гидроалюмосиликатов типа ЯдО " АГ О .фЮ „,Н О. . Предлагаемая закладочная строительная смесь может быть приготовлена следующим образом.

Доменный отвальный шлак, помолотый до удельной поверхности 300035 3500 см /r смешивается в заданных соотношениях с пустой породой. Затво.Рение смеси производится в бетономешалке растворами соедннений щелочных металлов. .4р Доменный отвальный шлак в данной ком оэиции является активной составляющей ее. В результате гидратации шлака в присутствии соединений щелочных металлов образуются низкооснов45 ные гидросиликаты кальция, щелочные и смешанные щелочно-щелочноэемельные гидрдалюмосиликаты, обеспечивающие высокую стойкость закладочных смесей против агрессивности рудничных вод.

Применение в качестве заполнителя пустой породы способствует уменьшению степени загрязнения окружающей среды, а расфракционирование ее обеспечивает получение более плотной

55 упаковки, что ведет к снижению расхода вяжущего.

Ъ

Исйользование предлагаемой закладочной смеси экономически, более выгодно эа счет утилизации неиспользуемых отходов угледобычи - пустой породы, а также эа счет экономии портландцемента.

Пример. С целью определения.

65. стойкости против агрессивности руд1066964 ничных вод готовят бетонную смесь следующих составов.

Шлак доменный отвальный следующего химического состава, мас.Ъ

S Og 36 5; МвО 12,6; МуО 4,9;

РОЮ 0,8; 5-0,4; .G.ï. Остьное, 3 размалывается в шаровой мельнице до удельной поверхности 3200 см /г.

В качестве мелкого и крупного заполнителя используется пустая порода «. алгиллиты, алеврслиты и песчаники 10 следующего гранулометрического состава,(вщ), мас.Ф:. Максимальный размер заполнителя . (25,0 мм) обусловлен размером образ, цов с минимальной стороной 40 мм.

Затворение смеси производится ,растворами соединений щелочных ме таллов до подвижности,-характеризуе-, мой расплывом стандартного кону са 10 см.

Приготовленная смесь без допол-. нительного уплотнения укладывается

0,14-0,315

0 )15-0,3

ОЯ3-1,25

1,25-2,5

2,5-5,0

5,0-10,0

10,0-20,0

20.,0-45 0

3 6

15 4 .8 12

16 .3

1:0: 14

19 13

10 35

19 13

III

8

12

25

16 в формы-балочки размером 4 4 1ф см.

Образцы в течение 3-х сут. твердеют в формах, затем их распалубливают и помещают для дальнейшего твердения во влажные опилки в течение 25 сут после чего в течение месяца подвергают испытанию в коррозионных средах, определяющих агрессивность рудничных вод.

В предлагаемой закладочной смеси выщелачивающая, общекислотная и углекислотная агрессия исключаются изва отсутствия в составе продуктов гидратации свободной извести, Поэтому испытания производят только .в растворах солей NUTSO«Na SO .

Смена растворов солей пройзводится через 15 сут.

Результаты испытаний коррозионной стойкости закладочной смеси представлены в таблице.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения достигается эа счет снижения расхода вяжущего в среднем с 25 до 13%, использования в качестве заполнителя пустой породы и получения закла,дочной строительной смес;., обладающей повышенной стойкостью против агрессивности рудничных вод и низ кой экзотермией.

Годовой экономический эффект от использования изобретения

1составляет 900 тыс. руб.

1066964

Коэффициенты коррозионной стойкости смеси после испытания в

Щелочной компонент

Состав закладочной смеси, мас, Ъ

I шлак доменный отвальный 10,2 метасиликат натрия 8,3

1,2

1,05

0,8 Содощелочной плав

0,95

6,4

1,0

Пустая порода Метасиликат

12,8 натрия 7,2

II Шпак доменный отвальный

0,87

0,94

Соединения щелочных металлов в пересчете на R O 0,2

Содощелочной плав

0,86

0,83

Пустая порода

87,0

I II Шлак, доменный,отваль- . Метасиликат ный 11, 5 натри я

0,97

7,5

1,03

Соединения щелочных металлов и пересчете на RO 0,5

Содощелбчной плав

0,89

5,1

0,92.88,0

Пустая порода

Прототип

6,2

0,38

0,51

Составитель О. Моторина

Техред М. Гергель Корректор И. ЭРдейй

Редактор Нь .Горват

Заказ 11142/25 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Соединения щелочных металлов в пересчете на Яф

Прочность

МПа, после 28 сут естественного твердения

1%-ном 5%-ном растворе растворе

Му80 .ма 50