一种矿山专用速凝砂浆的制备方法及应用方法与流程

1.本发明属于砂浆制备技术领域，具体涉及一种矿山专用速凝砂浆的制备方法及应用方法。


背景技术：

2.砂浆是建筑上砌砖使用的黏结物质，主要由砂/米石、水泥、速凝剂等材料加水混合而成，常用的砂浆有水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和黏土砂浆。煤矸石是指采煤、选煤过程中排出的煤矸石经堆积、自燃、破碎、筛分而成的一种工业废料。
3.随着我国建筑业的迅速发展，城市化进程的不断加快，建筑用砂的需求量逐年增长，并且随着大量的开采，我国天然砂石资源已相当匮乏，供需矛盾日益突出。综上，在本技术中提供一种以煤矸石代替砂/米石的矿山专用速凝砂浆的制备方法及应用方法。


技术实现要素：

4.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种矿山专用速凝砂浆的制备方法及应用方法。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.1、一种矿山专用速凝砂浆的制备方法，包括：
7.s1.按比例准备水泥、煤矸石和添加剂，且所述添加剂包括胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素；
8.s2.研磨所述煤矸石，获得粒径为0.3～0.6mm的煤矸石细料；
9.s3.将所述煤矸石细料与水泥搅拌混合，获得混合物a；
10.s4.取复配减水剂、分散剂和稳定剂添加到所述混合物a中，搅拌混合得到混合物b；
11.s5.向所述混合物b中加入速凝剂和水，搅拌混合得到矿山专用速凝砂浆。
12.优选的，在所述步骤s1中，所述水泥、煤矸石、胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素的质量比为10～15：52～77：3～5：2～5：1～5：2～10：3～5：2～3。
13.优选的，所述水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥中的任意一种或其混合物。
14.优选的，所述复合纤维由重量比为3：2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。进一步的，所述改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：
15.按0.5～2：100：10～15的质量比混合壳聚糖、水和浓度为20％的hno3，获得壳聚糖溶液；
16.按5～8：1的比例将竹炭纤维置于所述壳聚糖溶液中浸泡15～25s后立即烘干，获得改性竹炭纤维。
17.优选的，所述复配减水剂由重量比为2：3的糖钙和普通复减水剂复配而成，且所述普通复减水剂为萘系减水剂、聚羧酸系减水剂中的一种或混合物。
18.优选的，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；
19.优选的，所述速凝剂为偏铝酸钙、硅酸钠中的一种或混合物。
20.优选的，在所述矿山专用速凝砂浆中，水占总质量的75～80％。
21.2、一种矿山专用速凝砂浆的应用方法，包括：
22.依据上述制备方法在工厂制备得到矿山专用速凝砂浆；
23.密封储存矿山专用速凝砂浆，并通过运输车运送至目标矿山；
24.将矿山专用速凝砂浆在密封环境下注入喷浆机，并利用喷浆机进行矿山巷道喷浆。
25.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
26.在本发明中，利用煤矸石废料代替砂/米石等原料，以此有效实现固废在利用，同时还解决了随着建筑量增加建筑用砂短缺的问题。
27.在本发明中，利用玄武岩纤维和改性竹炭纤维相配合，在砂浆内部能够形成网状搭接结构，由此有效提高砂浆强度；另外，基于纤维素的添加，还能有效增加砂浆粘性、从而减少喷浆过程中砂浆的反弹浪费；
28.在本发明中，基于复配减水剂和分散剂的添加，能够有效避免玄武岩纤维和改性竹炭纤维在砂浆中出现独立聚集的现象，同时使得各原料能均匀混合，从而有效提高最终混合成型的砂浆产品质量；
29.另外，在本发明所提供的应用方法中，本发明砂浆在工厂内进行提前预配，由此有效保证了砂浆原料的配比精准，同时还避免了施工现场配料所造成的扬尘现象。
具体实施方式
30.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.一种矿山专用速凝砂浆的制备方法，包括：
33.s1.按10：77：3：2：1：2：3：2的质量比准备硫铝酸盐水泥、煤矸石、胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素；
34.其中：复配减水剂由重量比为2：3的糖钙和聚羧酸系减水剂组成；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；速凝剂为硅酸钠；复合纤维由重量比为3：2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。
35.具体的，改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：
36.按0.5：100：10的质量比混合壳聚糖、水和浓度为20％的hno3，获得壳聚糖溶液；
37.按5：1的比例将竹炭纤维置于壳聚糖溶液中浸泡15s后立即烘干，获得改性竹炭纤维。
38.s2.研磨煤矸石，获得粒径为0.3～0.6mm的煤矸石细料(优选粒径为0.5mm)；
39.s3.将煤矸石细料与水泥搅拌混合，获得混合物a；
40.s4.取复配减水剂、分散剂和稳定剂添加到混合物a中，搅拌混合得到混合物b；
41.s5.向所述混合物b中加入速凝剂和水，搅拌混合得到矿山专用速凝砂浆。
42.具体，矿山专用速凝砂浆中水占总质量的75％。
43.一种矿山专用速凝砂浆的应用方法，包括：
44.依据上述制备方法在工厂制备得到矿山专用速凝砂浆；
45.密封储存矿山专用速凝砂浆，并通过运输车运送至目标矿山；
46.将矿山专用速凝砂浆在密封环境下注入喷浆机，并利用喷浆机进行矿山巷道喷浆。
47.实施例2
48.一种矿山专用速凝砂浆的制备方法，包括：
49.s1.按12：66：4：3：3：5：4：3的质量比准备普通硅酸盐水泥、煤矸石、胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素；
50.其中：复配减水剂由重量比为2：3的糖钙和萘系减水剂组成；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；速凝剂为偏铝酸钙；复合纤维由重量比为3：2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。
51.具体的，改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：
52.按1：100：12的质量比混合壳聚糖、水和浓度为20％的hno3，获得壳聚糖溶液；
53.按6：1的比例将竹炭纤维置于壳聚糖溶液中浸泡18s后立即烘干，获得改性竹炭纤维。
54.s2.研磨煤矸石，获得粒径为0.3～0.6mm的煤矸石细料(优选粒径为0.5mm)；
55.s3.将煤矸石细料与水泥搅拌混合，获得混合物a；
56.s4.取复配减水剂、分散剂和稳定剂添加到混合物a中，搅拌混合得到混合物b；
57.s5.向所述混合物b中加入速凝剂和水，搅拌混合得到矿山专用速凝砂浆。
58.具体，矿山专用速凝砂浆中水占总质量的76％。
59.一种矿山专用速凝砂浆的应用方法，包括：
60.依据上述制备方法在工厂制备得到矿山专用速凝砂浆；
61.密封储存矿山专用速凝砂浆，并通过运输车运送至目标矿山；
62.将矿山专用速凝砂浆在密封环境下注入喷浆机，并利用喷浆机进行矿山巷道喷浆。
63.实施例3
64.一种矿山专用速凝砂浆的制备方法，包括：
65.s1.按14：60：3：4：4：8：4：3的质量比准备硫铝酸盐水泥、煤矸石、胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素；
66.其中：复配减水剂由重量比为2：3的糖钙、萘系减水剂与聚羧酸系减水剂的混合物组成；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；速凝剂为偏铝酸钙与硅酸钠的混合物；复合纤维由重量比为3：2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。
67.具体的，改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：
68.按1.5：100：13的质量比混合壳聚糖、水和浓度为20％的hno3，获得壳聚糖溶液；
69.按7：1的比例将竹炭纤维置于壳聚糖溶液中浸泡22s后立即烘干，获得改性竹炭纤维。
70.s2.研磨煤矸石，获得粒径为0.3～0.6mm的煤矸石细料(优选粒径为0.5mm)；
71.s3.将煤矸石细料与水泥搅拌混合，获得混合物a；
72.s4.取复配减水剂、分散剂和稳定剂添加到混合物a中，搅拌混合得到混合物b；
73.s5.向所述混合物b中加入速凝剂和水，搅拌混合得到矿山专用速凝砂浆。
74.具体，矿山专用速凝砂浆中水占总质量的78％。
75.一种矿山专用速凝砂浆的应用方法，包括：
76.依据上述制备方法在工厂制备得到矿山专用速凝砂浆；
77.密封储存矿山专用速凝砂浆，并通过运输车运送至目标矿山；
78.将矿山专用速凝砂浆在密封环境下注入喷浆机，并利用喷浆机进行矿山巷道喷浆。
79.实施例4
80.一种矿山专用速凝砂浆的制备方法，包括：
81.s1.按15：52：5：5：5：10：5：3的质量比准备水泥、煤矸石、胶结剂、复配减水剂、分散剂、速凝剂、复合纤维和纤维素，且水泥为硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的混合物；
82.其中：复配减水剂由重量比为2：3的糖钙、萘系减水剂与聚羧酸系减水剂的混合物组成；分散剂为十二烷基苯磺酸钠；速凝剂为偏铝酸钙与硅酸钠的混合物；复合纤维由重量比为3：2的玄武岩纤维和改性竹炭纤维组成。
83.具体的，改性竹炭纤维采用如下方法制备而成：
84.按2：100：15的质量比混合壳聚糖、水和浓度为20％的hno3，获得壳聚糖溶液；
85.按8：1的比例将竹炭纤维置于壳聚糖溶液中浸泡25s后立即烘干，获得改性竹炭纤维。
86.s2.研磨煤矸石，获得粒径为0.3～0.6mm的煤矸石细料(优选粒径为0.5mm)；
87.s3.将煤矸石细料与水泥搅拌混合，获得混合物a；
88.s4.取复配减水剂、分散剂和稳定剂添加到混合物a中，搅拌混合得到混合物b；
89.s5.向所述混合物b中加入速凝剂和水，搅拌混合得到矿山专用速凝砂浆。
90.具体，矿山专用速凝砂浆中水占总质量的80％。
91.一种矿山专用速凝砂浆的应用方法，包括：
92.依据上述制备方法在工厂制备得到矿山专用速凝砂浆；
93.密封储存矿山专用速凝砂浆，并通过运输车运送至目标矿山；
94.将矿山专用速凝砂浆在密封环境下注入喷浆机，并利用喷浆机进行矿山巷道喷浆。
95.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。