Закладочная композиция


 


Владельцы патента RU 2531408:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Технический результат - снижение расхода цемента и повышение прочности закладочной композиции, использование песка с более низким модулем крупности. Закладочная композиция, включающая портландцемент, пластифицирующую добавку, мелкозернистый заполнитель - песок и воду, дополнительно содержит в качестве вяжущего молотые отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов со средним размером частиц 2,071 мкм, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор СП-1, а песок со средним размером частиц 62,26 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный цемент - 13,48; указанный песок - 56,43; указанные отходы - 2,70; суперпластификатор СП-1 - 0,138; вода - остальное. 1 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Известна закладочная композиция, включающая цемент, мелкий заполнитель и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 15,54; мелкий заполнитель (хвосты обогащения вкрапленных руд Норильской обогатительной фабрики) - 61,49; вода - остальное [Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. - М.: Издательство «Горная книга», 2005 - 597 с. - С.91].

Недостатками данной смеси являются низкая прочность (2,3 МПа в возрасте 28 суток) при большом расходе цемента.

Известны закладочные композиции, включающие цемент, мелкий заполнитель и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 15; мелкий заполнитель (хвосты обогатительных фабрик) - 50; вода - остальное [Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. - М.: Издательство «Горная книга», 2005 - 597 с. -С.147.]

Недостатками данной смеси также являются низкая прочность (1,2; 1,3; 1,5; 2,5 МПа в возрасте 28 суток при использовании хвостов Жезказганской, Белоусовской, Зыряновской и Миргалимсайской фабрик соответственно) при повышенном расходе цемента.

Наиболее близкой предлагаемому изобретению является закладочная композиция, содержащая портландцемент М400, пластифицирующую добавку (ЛСТ), мелкозернистый заполнитель (мелкозернистый песок, фракционный состав приведен в таблице 1) и воду при следующем соотношении компонентов, масс.%: цемент - 14,79; ЛСТ - 0,170; заполнитель - 62,47; вода - остальное [Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. - М.: Издательство «Горная книга», 2005 - 597 с. - С.423].

Недостаток данного состава - невысокая при достаточно большом расходе цемента прочность (марка бетона М30, этой марки соответствует прочность 3 МПа).

Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода цемента и повышение прочности закладочной композиции, использование песка с более низким модулем крупности.

По полному остатку на сите с сеткой №063 от 10 до 30% песок относится к мелкому, менее 10% к очень мелкому. Модуль крупности мелкого песка 1,5-2 мм, очень мелкого 1-1,5 мм [ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия].

Для решения поставленной задачи предложена закладочная композиция, включающая портландцемент, пластифицирующую добавку, мелкозернистый заполнитель - песок и воду, причем в качестве вяжущего дополнительно содержит молотые отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов со средним размером частиц 2,071 мкм, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор СП-1, а песок со средним размером частиц 62,26 мкм, при следующем соотношении компонентов, масс.%: указанный цемент - 13,48; указанный песок - 56,43; указанный отходы - 2,70; суперпластификатор СП-1 - 0,138; вода - остальное.

Технический результат - снижение расхода портландцемента, повышение прочности массива, использование песка с более низким модулем крупности.

Согласно официальным сайтам: http://www.ktprom.ru/plast.htm, http://www.polyplast-un.ru/products/2810/17274/, - суперпластификатор СП-1 представляет собой органическое синтетическое вещество на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида со специфическим соотношением фракций с различной средней молекулярной массой - полинафталинметиленсульфонат или метиленбис (нафталинсульфонат) натрия. По классификации ГОСТ 24211 относится к пластифицирующе-водоредуцирующему виду - суперпластификаторам. Химический состав: метиленбис (нафталинсульфонат) натрия или полинафталинметиленсульфонат. Суперпластификатор СП-1 выпускается по ТУ 5870-005-58042865-05 и предназначен (используют):

- для резкого повышения удобоукладываемости и формуемости бетонных смесей без снижения прочности и показателей долговечности бетона (при неизменном водоцементном отношении);

- для существенного повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при сокращении расхода воды и неизменной удобоукладываемости);

- для повышения удобоукладываемости бетонных смесей и повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетонов (при одновременном снижении водоцементного отношения и повышении удобоукладываемости);

- для сокращения расхода цемента без снижения удобоукладываемости бетонной смеси, физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при снижении водосодержания бетонной смеси).

Пример.

Отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, измельченные на лабораторной планетарной мельнице Pulverisette 5 до среднего размера частиц 2,071 мкм, смешали с цементом ПЦ400, с песком со средним размером частиц 62,26 мкм и затворили водой, в которую предварительно добавили суперпластификатор СП-1. Окончательную смесь перемешали до однородной консистенции. Из полученной смеси приготовили образцы размером 70×70×70 мм. Образцы выдержали в климатической камере в течение 2-3 суток до достижения распалубочной прочности образцов. В камере поддерживалась температура 20±20°С и относительная влажность 90-95%. После расформовки образцы вновь помещались в климатическую камеру для дальнейшего твердения, после чего определили механическую прочность с использованием испытательной машины Инстрон 5882.

Получены следующие результаты: механическая прочность - 3,5 МПа (марка бетона М35) в возрасте 28 суток, 6,44 МПа в возрасте 180 суток при расходе цемента 13,38%. Диаметр пятна растекания по Суттарду - 16,5 см.

В прототипе при содержании цемента 14,79% марка бетона - М30.

Таблица 1
Фракционный состав мелкозернистого песка
Песок в: Фракции, мм
>10 5-10 2,5-5 1,25-2,5 0,63-1,25 0,315-0,63 0,14-0,315 <0,14
- прототи-
пе, %
1,3 1,0 1,0 0,5 0,7 9,5 43,0 43
- заявля-
емой композиции, %
11,53 88,47

В таблице 2 приведен исходный валовой состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей.

Таблица 2
Расход компонентов (масс.%) при изготовлении закладочных смесей Марка бетона закладочной композиции
Портланд- цемент Песок Отходы обогащения мокрой магнитной сепарации СП-1 ЛСТ Вода
Прототип 14,79 62,47 - - 0,170 22,57 М30
Заявля-емый 13,48 56,43 2,70 0,138 - 27,252 М35

Из таблицы 2 следует, что поставленная задача увеличения механической прочности закладочной композиции по прототипу (марка бетона М30) при снижении цемента и использовании песка с меньшим модулем крупности достигается при добавлении молотых отходов обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов со средним размером частиц 2,071 мкм и использовании в качестве пластифицирующей добавки суперпластификатора СП-1.

Закладочная композиция, включающая портландцемент, пластифицирующую добавку, мелкозернистый заполнитель - песок и воду, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего дополнительно содержит молотые отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов со средним размером частиц 2,071 мкм, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор СП-1, а песок со средним размером частиц 62,26 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанный цемент 13,48
Указанный песок 56,43
Указанные отходы 2,70
Суперпластификатор СП-1 0,138
Вода остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел с неустойчивыми рудами, например кимберлитовых трубок.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке открыто-подземным способом мощных крутопадающих ценных рудных тел. Техническим результатом является уменьшение потерь и разубоживание при отработке прибортовых запасов руды от налегающих пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной разработке рудных тел с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ определения величины подработки твердеющей закладки при механическом разрушении рудного массива включает формирование отверстия в рудном массиве и закрепление в нем неподвижно жесткого стержня на фиксированную глубину, подачу твердеющей закладочной смеси в выработанное пространство, разрушение рудного массива с частью приконтактного слоя массива твердеющей закладки.
Изобретение относится к горному делу, в частности к закладке выработанного пространства. Техническим результатом является сокращение расхода вяжущего при достаточной прочности закладочного массива.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для подземной разработки рудных месторождений. Способ включает проходку комплекса вскрывающих, подготовительных и нарезных подземных горных выработок, отбойку и доставку руды, управление горным давлением, транспортирование, подъем руды до горизонта рудоприемного бункера.

Изобретение относится к подземной разработке полезных ископаемых слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и может быть использовано при доработке кимберлитовых месторождений подземным способом.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке подземным способом мощных крутопадающих рудных тел этажно-камерными системами.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке россыпных месторождений Севера. .

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения бетонных строительных изделий, подвергающихся тепловлажностной обработке при твердении, для гражданского и промышленного строительства.
Изобретение относится к конструкционным материалам и может использоваться в различных отраслях промышленности, например в дорожном и гражданском строительстве. Технический результат заключается в повышении трещиностойкости, прочности, стойкости микроармирующего компонента к воздействию агрессивной щелочной среды цементного камня.

Объектом настоящего изобретения является предварительная сухая вяжущая смесь, содержащая в масc.%: портландцементный клинкер с удельной поверхностью по Блейну, составляющей от 4500 до 9500 см2/г, предпочтительно от 5500 до 8000 см2/г, при этом минимальное количество упомянутого клинкера в массовых процентах относительно общей массы предварительной смеси определяют по следующей формуле (I): [-6.10-3×SSBk]+75, в которой SSBk является удельной поверхностью по Блейну, выраженной в см2/г; летучие золы; по меньшей мере один сульфат щелочного металла, при этом количество сульфата щелочного металла определяют таким образом, чтобы количество эквивалентного Na2O в предварительной смеси превышало или было равно 5 масc.% по отношению к массе летучих зол; по меньшей мере один источник SO3 в таком количестве, чтобы количество SO3 в предварительной смеси превышало или было равно 2 масc.% по отношению к массе портландцементного клинкера; дополнительные материалы, имеющие Dv90, меньший или равный 200 мкм, которые выбирают из порошков известняка, при этом количество клинкера+количество летучих зол превышает или равно 75 масc.%, предпочтительно 78 масc.% по отношению к общей массе предварительной смеси; при этом общее количество клинкера в предварительной смеси строго меньше 60 масc.% по отношению к общей массе предварительной смеси.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат - увеличение прочности сцепления оболочки с поверхностью крупного заполнителя.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Сырьевая смесь для получения искусственной породы включает, мас.%: портландцемент 26-30, кварцевый песок 48,44-56,9, вода 16-20, волокнистая металлокерамика 1,0-1,5, фенилэтоксисилоксан 0,06-0,1.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.%: портландцемент 25,0-27,0; характеризующийся гранулометрическим составом, мас.%: частицы крупнее 0,63 мм, но мельче 1 мм - 0,2; крупнее 0,315 мм, но мельче 0,63 мм - 4,8; крупнее 0,14 мм, но мельче 0,315 мм - 62; мельче 0,14 мм - 33 золошлаковый наполнитель 15,0-19,0; дробленая и просеянная через сетку №10 шлаковая пемза плотностью 0,4-1,6 г/см3 30,3-34,3; алюминиевая пудра 0,1-0,2; суперпластификатор С-3 0,5-0,6; вода 23,0-25,0.
Изобретение относится к области производства искусственных материалов, имитирующих природные. Сырьевая смесь для изготовления материала, имитирующего природный камень, включающая измельченную слюду и жидкое стекло, дополнительно включает воду, белый портландцемент, кварцевый песок, пигмент фталоцианиновый зеленый или пигмент фталоцианиновый голубой при следующем соотношении компонентов, мас.%: измельченная и просеянная через сетку №5 слюда 35,0-40,0, жидкое стекло 3,0-5,0, вода 16,0-18,0, белый портландцемент 27,0-31,0, кварцевый песок 10,7-13,9, пигмент фталоцианиновый зеленый или пигмент фталоцианиновый голубой 0,1-0,3.
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к многокомпонентным сухим строительным смесям, и может быть использовано при создании тонкой армированной оболочки объемных бетонных блоков в объемно-блочном домостроении, в том числе и для ремонта поверхности объемных бетонных блоков, плит перекрытия, несущего каркаса и т.п.

Изобретение относится к области строительства, в частности к составам и способам получения облегченных кладочных растворов, предназначенных для устройства ограждающих конструкций из эффективных мелкоштучных элементов.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства стеновых блоков с классом прочности от В2,5 до В7,5. Технический результат заключается в повышении прочности и морозостойкости, снижении водопоглощения.

Настоящее изобретение относится к расширяющейся добавке в бетон и к способу её получения. Технический результат - обеспечение значительного расширения бетона в период от 2 до 7 дней после укладки, что позволяет развивать высокую раннюю прочность на сжатие.
Наверх