[发明专利]高水速凝单浆料

说明书

本发明涉及一种由硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰及外加剂组成的，用于矿山充填的高水速凝单浆料，属于建材领域。

目前，国内外用于矿山充填的材料，基本上是采用高水速凝双浆胶凝材料。这种材料管道输送浓度低，能实现采场不脱水，充填体强度增长较快，当水灰比2.5∶1时全水试块三天的单轴抗压强度可达3MPa以上。但是这种材料需建设两套矿山充填系统才能作业，难以在矿山充填系统使用。

本发明高水速凝单浆料的目的在于克服上述技术使用难度大、投资高、不易推广的不足，研制一种以硫铝酸盐水熟料、石膏、石灰及外加剂组成的高水速凝单浆料，可以达到采场充填料浆不脱水；强度当水灰比7∶1时R₃≥0.5MPa，当水灰比3.5∶1时，R₃≥2MPa；浓度50～60％。可以采用一套充填系统作业。易操作，成本低。

本发明高水速凝单浆料是这样实现的，

对原材料的要求

硫铝酸盐水泥熟料

生产高水基填充材料的最主要、最关键的原材料是硫铝酸盐水泥熟料，这是由于硫铝酸盐水泥熟料中的主要矿物无水硫铝酸钙4CaO·3Al₂O₃·SO₃能迅速的与石灰、石膏进行水化反应，生成钙矾石和大量含水的水化氧化铝胶体、C-S-H凝胶等水化产物。

这一可贵的性能就可以使填充材料水化形成的人工石在较短的时间内有相当高的强度，而且由于钙矾石有32个结晶水，可结合大量的水分子，并形成了人工石的结构骨架，其中间又被大量的水化氧化铝凝胶体和C-S-H凝胶体充满。可以保住大量的水份，构成了具有一定强度的人工石，使大水灰比2.5∶1成为可能。

硫铝酸盐水泥熟料是以适量的矾土、石灰石、石膏等为原料，经过回转窑在1350±50℃下煅烧而成的水泥熟料，其基本要求如下：

熟料中的4CaO·3Al₂O₃·SO₃矿物    55～78％

熟料中的C₂S矿物                  12～25％。

石膏

为了迅速的使水能与4CaO·3Al₂O₃·SO₃反应，生成钙矾石及其它水化产物，需要一定量的石膏和大量的碱性氧化物使熟料矿物被激发，迅速发生水化反应，

对石膏的基本要求是SO₃含量愈高愈好。

石灰

在高碱率即CaO浓度增加的情况下，特别是在硫铝酸盐过量的条件下，钙矾石的形成是急骤的，反应速度非常快，而结晶呈细长针状体，长宽比很大。它是在固体颗粒的表面形成的，此时的浆体凝结迅速。因此石灰的质量对高水基填充材料的质量起到了相当重要的作用。

石灰中有效CaO含量＞70％。

外加剂

为了保证高水泥填充材料的各种性能，如速凝，早期强度高，悬浮性好，不泌水，必须加入适量的复合外加剂，这些外加剂大多是一碱金属的盐类。