[发明专利]适用于露天煤矿混凝土建筑的抹灰石膏砂浆及其制备方法

说明书

本发明涉及煤矿建筑材料技术领域，具体公开了适用于露天煤矿混凝土建筑的抹灰石膏砂浆及其制备方法，按重量比计算，固体原料包括10～20份的水泥、30～100份的石膏、10～30份的微硅粉和60～120份的珍珠岩，所述微硅粉呈纳米球形，将固体原料与水按一定比例搅拌混合后，得到了一种耐酸腐蚀、密度小、耐磨性、流动性与流平性优异的抹灰石膏砂浆。本专利中的砂浆对于露天煤矿混凝土建筑的表面有很好的改性作用，提高其耐酸性腐蚀的能力，进而提高了工程的安全性和建筑的使用年限。

技术领域

本发明涉及煤矿建筑材料技术领域，特别涉及适用于露天煤矿混凝土建筑的抹灰石膏砂浆及其制备方法。

背景技术

煤矿是人类主要的能源材料之一，具有易开采、储量大、利用率高等特点，当前我国开采的煤矿按照开采方式可以分为井工煤矿和露天煤矿，其中井工煤矿数量较多，而露天煤矿开采量较大，并且露天煤矿的开采难度更低、储量大、开采成本低，因此被大量开采。

露天煤矿开采的煤中碳含量在46-97％之间，颜色为褐色至黑色具有暗淡或金属光泽。我国露天煤矿开采的煤炭含量占全国煤开采量的50％以上，是重要的煤炭资料来源。露天煤矿主要形成于地球的二叠纪时期，我国的二叠纪煤矿主要位于华北地区和西北地区，它们的共同点是一套以海陆交替相为主的碎屑岩含煤地层。

在这类二叠纪露天煤矿的开采过程中会使得煤矿储存地的地势不断降低，在雨季导致雨水向低洼地区汇聚并形成短时洪峰；而为了防止地表水进入采掘场需要在地表界外设地面排水沟、储水池和防洪堤拦截地表径流，并将地表水排出场外以保护露天煤矿。由此可见，二叠纪露天煤矿在开采前和开采过程中都需要建造储水池、排水管道、防洪堤等，这都需要用到混凝土。

由于采矿过程中会产生各种废料和污染物，其中含有大量的SO₂、NO_X、CO、SO_X和醛等，这类物质与水接触反应生成硫酸、硝酸、碳酸等酸性溶液，而一般的混凝土为碱性含有大量的Ca(OH)₂，其中部分以游离态存在，因此如果直接用一般混凝土作为上述建筑的原料时将会被酸性水溶液腐蚀反应从而导致建筑的损坏，降低工程安全性和建筑使用年限。

发明内容

本发明提供了适用于露天煤矿混凝土建筑的抹灰石膏砂浆及其制备方法，以解决现有的用于露天煤矿的建筑用混凝土，会被酸性水溶液腐蚀，导致建筑损坏，降低工程的安装性与使用年限的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

适用于露天煤矿混凝土建筑的抹灰石膏砂浆，包括固体原料与水，按重量比计算，固体原料包括10～20份的水泥、30～100份的石膏、10～30份的微硅粉和60～120份的珍珠岩，所述微硅粉呈纳米球形。

本技术方案的技术原理和效果在于：

1、通常人们遇到使用环境为酸性或碱性环境，对建筑有腐蚀影响这个问题时，想到的都是对混凝土本身进行改性，使其具备高强度与良好的耐腐蚀性能，但是这样的方式对建筑修建而言，成本是成倍增加的；而本申请的发明人另辟蹊径，通过研究一种抹灰石膏砂浆，该砂浆能够涂覆在原有混凝土的表面，对原有混凝土的表面进行改性处理，使其具备耐腐蚀性能。

这样的方式既解决了现有的用于露天煤矿的建筑用混凝土，会被酸性水溶液腐蚀，导致建筑损坏，降低工程的安装性与使用年限的问题，同时又无需重建原有的混凝土建筑，对露天煤矿开采的商家而言，节约了很大一笔投入，经济价值极大。

2、本方案中加入的微硅粉，由于微硅粉中含有大量活性的SiO₂，在潮湿的环境中与水泥的水化产物Ca(OH)₂等碱性物质发生二次水化反应，生成水化硅酸钙等胶凝物质，对砂浆材料能起到增强作用，同时填充砂浆和原有混凝土的孔隙，降低石膏砂浆凝固成型后的气孔率，提高砂浆硬化后的抗腐蚀能力。另外本方案中微硅粉呈纳米球形，这样的形状利于改善石膏砂浆在施工过程中的流动性与流平性。