[发明专利]一种注浆材料及其制备方法

说明书

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：