鋁酸鹽基超高水充填材料的制備研究.pdf

1、超高水材料充填開(kāi)采是目前廣泛應(yīng)用的一種充填開(kāi)采方法，所用超高水材料主要為硫鋁酸鹽基材料，材料來(lái)源較為單一。
　　本文以鋁酸鹽類(lèi)膠凝材料為基礎(chǔ)原料，進(jìn)行超高水材料研究，以拓展超高水材料的原料來(lái)源。通過(guò)均勻配方設(shè)計(jì)研究各主要原料（鋁酸鹽水泥、石膏、石灰）配比。結(jié)果表明：鋁酸鹽水泥的含量對(duì)混合材料有顯著的影響，當(dāng)其含量在50％-90%，石膏和石灰的量大于5%能夠達(dá)到初凝狀態(tài)。固定石膏石灰的比例，調(diào)節(jié)鋁酸鹽水泥的用量，或固定鋁酸鹽水泥用量

2、，調(diào)節(jié)石膏和石灰用量均能達(dá)到水固比較高的材料配比。
　　本文對(duì)材料的種類(lèi)及相關(guān)影響因素進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：鋁酸鹽水泥中有效成分、天然石膏種類(lèi)、石膏粒徑分布、水溫對(duì)混合材料的初凝時(shí)間有顯著的影響?；旌喜牧现袖X酸鹽水泥的含量與其有效物質(zhì)CA和CA2的含量有關(guān)。相同條件下，CA和CA2的含量越高，鋁酸鹽水泥在配比中含量越少。天然石膏中，A石膏比B石膏效果好。石膏粒徑分布對(duì)材料的混合配比無(wú)影響，但對(duì)初凝時(shí)間有一定影響。石膏粒徑越細(xì)，混合材料

3、的初凝時(shí)間越小。水溫越接近環(huán)境溫度，混合材料的初凝時(shí)間越短。
　　本文著重考察了速凝劑對(duì)材料初凝時(shí)間的影響。通過(guò)對(duì)28種外加劑篩選比對(duì)，發(fā)現(xiàn)其中的兩種（2號(hào)和8號(hào)）對(duì)混合材料有顯著影響，其最佳摻量分別為4%和4.8%。研究表明：外加劑的陰離子半徑越小、價(jià)態(tài)越高，其混合材料的初凝時(shí)間越小。同時(shí)不同來(lái)源的同類(lèi)外加劑對(duì)混合材料的初凝時(shí)間有不同的影響，但對(duì)最佳摻量無(wú)影響。此外，外加劑的摻加方式對(duì)混合材料的初凝時(shí)間及抗壓強(qiáng)度也有顯著的影響。

4、
　　通過(guò)以上研究，最終制得水固比可達(dá)10:1（水體積份額達(dá)96%以上）的超高水材料。最佳條件下，在水固比分別為10:1、8:1、6:1時(shí)，材料7d強(qiáng)度可分別達(dá)到0.19MPa、0.31MPa和0.53MPa，強(qiáng)度上達(dá)到超高水材料要求。
　　最后，本文對(duì)形成的超高水材料的抗壓強(qiáng)度、表觀黏度、抗風(fēng)化性能進(jìn)行了分析測(cè)試。結(jié)果表明：形成的材料固結(jié)體強(qiáng)度及黏度變化能夠滿(mǎn)足超高水材料的要求，材料的抗風(fēng)化性能與硫鋁酸鹽基超高水材料類(lèi)似，