“水泥黏土粉煤灰生石灰”固化浆液性能试验.pdf

第"5卷第"期煤炭学报AB>."58B.""!!"年(月C9/D80E97?:F80?90E<9?FG+H0IJ*"!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：!"#$%&&&（$"!!"）!"%!’()%!(“水泥%黏土%粉煤灰%生石灰”固化浆液性能试验勾攀峰张义顺（焦作工学院资源与材料工程系河南焦作(#(’!!）摘要：介绍了“水泥%黏土%粉煤灰%生石灰”固化浆液的配方选择分析了浆液配制的工艺过程及反应机理通过对其性能测试找出了合理配比*固化破碎煤体的试验表明固化后能有效提高固化体的强度*此外此浆液具有一定的流变性*关键词：固化浆液；水泥；粉煤灰；黏土；生石灰中图分类号：+"-#.(；+/#!"文献标识码：0松散岩体固化已成为一种提高岩体强度改善巷道支护条件的重要手段*已应用的固化注浆材料各有特点［’"］如单一水泥浆液的优点是结石体强度高、透水性低材料来源广、价廉但其可注性及稳定性较差凝结时间长而且凝结时间难以控制等限制了它的适用范围*而在水泥浆中加入添加剂则可以改善水泥浆的性能*水泥%粉煤灰浆液可以提高水泥浆的可注性提高浆液固结的早期强度增强浆液的稳定性减少水泥消耗降低成本*水泥%黏土浆液成本低流动性及稳定性较好结石率高但浆液的强度下降常使用于孔洞充填注浆*聚氨脂等化学类灌浆材料凝结时间快但成本过高应用范围受到限制常使用在一些急需加固的工程*水玻璃类灌浆材料凝结时间短结石体强度高是化学类灌浆的发展方向*在工程实际中由于加固的对象不同对注浆材料的要求也不相同特别是在煤矿井下巷道围岩注浆加固作为巷道的一种支护措施时一是要求浆液的稳定性及流动性较好加固后破碎区域的强度较大；二是价廉*为此借鉴已有注浆材料的特点以水泥为基料同时掺入粉煤灰、黏土等价廉的外加剂研制出适宜巷道围岩注浆加固的浆液并对其性能进行了分析与讨论*!“水泥"黏土"粉煤灰"生石灰”固化液反应机理!#!固化浆液材料组成固化浆液材料基料由#"#号普通硅酸盐水泥、粉煤灰（比表面积为$))!12"34）、黏土、生石灰（色白研磨后过筛筛孔为!.!-22经测定有效氧化钙为5$6）组成*明矾作为辅料起膨胀剂作用*水玻璃、偏硅酸钠作速凝剂使用*减水剂采用78高效减水剂并在实验室自行配制激发剂*!#$固化液反应机理在实验中先按适当比例把黏土、粉煤灰配成浆液再向浆液中加入明矾和生石灰*稍后加入水泥熟料和激发剂*石灰水解生成9:%对粉煤灰具有超常的激发能力:;能破坏粉煤灰的<=%90>%9键活性的氧化硅和氧化铝可吸收钙离子形成不定成分的吸附系统然后形成不定形水化硅酸钙*同时?@9水解生成（）能与明矾中的硫酸根反应生成水化铝酸三钙、硫酸钙硫酸钙在水溶液中形成钙矾?@9:"石水泥熟料与水发生水化反应又