RU2456456C1 - Hardening stowing mixture - Google Patents
Hardening stowing mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456456C1 RU2456456C1 RU2011121908/03A RU2011121908A RU2456456C1 RU 2456456 C1 RU2456456 C1 RU 2456456C1 RU 2011121908/03 A RU2011121908/03 A RU 2011121908/03A RU 2011121908 A RU2011121908 A RU 2011121908A RU 2456456 C1 RU2456456 C1 RU 2456456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- ground
- water
- aged
- mixture
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of mineral deposits with the laying of the developed space.
Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель - песок и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 1,4-2; молотый гранулированный доменный шлак - 18,8-19,9; заполнитель - 62,8-63; вода - остальное [1].Known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate - sand and water in the following ratio of components, wt.%: Cement - 1.4-2; ground granulated blast furnace slag - 18.8-19.9; placeholder - 62.8-63; water - the rest [1].
Недостатками данной смеси являются низкая прочность (4,5 МПа в возрасте 180 суток), использование цемента и природного заполнителя.The disadvantages of this mixture are low strength (4.5 MPa at the age of 180 days), the use of cement and natural aggregate.
Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель - молотый диабаз, измельченную солому и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 2,9-5,07; молотый гранулированный доменный шлак - 15,21-16,91; заполнитель - 52,24-53,22; вода - остальное [2].Known filling mixture, including cement, ground granulated blast furnace slag, aggregate - ground diabase, crushed straw and water in the following ratio of components, wt.%: Cement - 2,9-5,07; ground granulated blast furnace slag - 15.21-16.91; placeholder - 52.24-53.22; water - the rest [2].
Недостатками данной смеси также являются низкая прочность (5,12 МПа в возрасте 180 суток) и использование цемента.The disadvantages of this mixture are also low strength (5.12 MPa at the age of 180 days) and the use of cement.
Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав закладочной смеси, включающий молотый доменный гранулированный шлак, портландцемент, инертный заполнитель, молотый известняк и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: молотый доменный гранулированный шлак - 11,47-20,54; портландцемент - 0,22-1,83; инертный заполнитель - 54,79-64,27; молотый известняк - 1,37-4,18; вода - остальное. Инертный заполнитель содержит 8,8% пылевидных глинистых и илистых частиц, плотность 1,9 г/см3 [3].The closest to the invention is the composition of the filling mixture, including ground blast furnace granular slag, Portland cement, inert aggregate, ground limestone and water in the following ratio of components, wt.%: Ground blast furnace granulated slag - 11.47-20.54; Portland cement - 0.22-1.83; inert aggregate - 54.79-64.27; ground limestone - 1.37-4.18; water is the rest. Inert aggregate contains 8.8% of dusty clay and silty particles, density 1.9 g / cm 3 [3].
Недостатками данного состава являются - использование в качестве вяжущего дефицитного материала - цемента и шлака с высоким коэффициентом качества 2,1 табл.1, ограничение утилизации лежалого молотого доменного гранулированного шлака 3 сорта и лежалой доломитовой муки.The disadvantages of this composition are the use of cement and slag with a high quality factor of 2.1 table 1 as a binder in short supply, limiting the disposal of stale ground blast furnace granulated slag of grade 3 and stale dolomite flour.
Задачей предлагаемого изобретения является исключение портландцемента и применение лежалого молотого шлака более низкого сорта и лежалой доломитовой муки при обеспечении нормативной прочности закладочного массива и подвижности закладочной смеси, увеличение объемов утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона.The objective of the invention is the exclusion of Portland cement and the use of stale ground slag of a lower grade and stale dolomite flour while ensuring the normative strength of the filling mass and the mobility of the filling mixture, increasing the volume of utilized industrial waste to significantly improve the ecological environment of the region.
Для решения поставленной задачи предложен состав закладочной смеси, включающий молотый гранулированный доменный шлак, инертный заполнитель и воду, причем содержит указанный лежалый кислый шлак, а в качестве инертного заполнителя - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов и дополнительно молотую лежалую доломитовую муку и суперпластификатор СП-1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный шлак - 11,5; указанные отходы - 56,4; указанная мука - 9,4; суперпластификатор СП-1 - 0,135; вода - остальное.To solve this problem, the composition of the filling mixture was proposed, including ground granular blast furnace slag, an inert aggregate and water, which contains the indicated sour acid slag, and as an inert filler - waste enrichment of wet magnetic separation of ferruginous quartzite and additionally ground stale dolomite flour and SP- superplasticizer 1, in the following ratio of components, wt.%: The specified slag is 11.5; specified waste - 56.4; the specified flour - 9.4; superplasticizer SP-1 - 0.135; water is the rest.
Технический результат - снижение расхода вяжущих, обеспечение нормативной прочности массива, утилизация лежалого молотого доменного гранулированного шлака с коэффициентом качества К=1,08, лежалой доломитовой муки и отходов обогащения железистых кварцитов при обеспечении нормативной прочности закладочного массива и подвижности закладочной смеси, снижение загрязнения окружающей среды.EFFECT: reduced consumption of binders, ensuring the standard strength of the massif, utilization of stale ground blast furnace granulated slag with a quality factor of K = 1.08, stale dolomite flour and ferrous quartzite enrichment waste while ensuring the normative strength of the filling mass and the mobility of the filling mixture, reducing environmental pollution .
Согласно официальным сайтам: http://www.ktprom.ru/plast.htm, www.yarhim.ru/news/2006/10/news15/?print=page, http://www.polyplastun.ru/rus/sp-1/ - суперпластификатор СП-1 представляет собой органическое синтетическое вещество на основе продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида со специфическим соотношением фракций с различной средней молекулярной массой полинафталинметиленсульфонат или метиленбис (нафталинсульфонат) натрия. По классификации ГОСТ 24211 относится к пластифицирующе-водоредуцирующему виду - суперпластификаторам. Химический состав: метиленбис (нафталинсульфонат) натрия или полинафталинметиленсульфонат. Суперпластификатор СП-1 выпускается по ТУ 5870-005-58042865-05 и предназначен (используют):According to official sites: http://www.ktprom.ru/plast.htm, www.yarhim.ru/news/2006/10/news15/?print=page, http://www.polyplastun.ru/rus/sp -1 / - superplasticizer SP-1 is an organic synthetic substance based on the condensation product of naphthalene sulfonic acid and formaldehyde with a specific ratio of fractions with different average molecular weights of sodium polynaphthalene methylene sulfonate or methylenebis (naphthalene sulfonate) sodium. According to the classification, GOST 24211 refers to a plasticizing-water-reducing type - superplasticizers. Chemical composition: methylenebis (naphthalenesulfonate) sodium or polynaphthalenemethylene sulfonate. Superplasticizer SP-1 is produced according to TU 5870-005-58042865-05 and is intended (used):
для резкого повышения удобоукладываемости и формуемости бетонных смесей без снижения прочности и показателей долговечности бетона (при неизменном водоцементном отношении);for a sharp increase in workability and formability of concrete mixtures without reducing the strength and durability of concrete (with a constant water-cement ratio);
- для существенного повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при сокращении расхода воды и неизменной удобоукладываемости);- to significantly increase the physico-mechanical properties and the construction and technical properties of concrete (while reducing water consumption and constant workability);
- для повышения удобоукладываемости бетонных смесей и повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетонов (при одновременном снижении водоцементного отношения и повышении удобоукладываемости);- to increase the workability of concrete mixtures and to increase the physical and mechanical properties and construction and technical properties of concrete (while reducing the water-cement ratio and increasing workability);
- для сокращения расхода цемента без снижения удобоукладываемости бетонной смеси, физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при снижении водосодержания бетонной смеси).- to reduce cement consumption without reducing the workability of the concrete mixture, physical and mechanical properties and construction and technical properties of concrete (while reducing the water content of the concrete mixture).
Пример. Лежалую доломитовую муку (средний размер частиц 35,18 мкм), которая хранилась в мешках в течение 6 лет (срок хранения доломитовой муки не более 1 года [4]), измельченную до среднего размера частиц 26,1 мкм, смешали с лежалым молотым кислым гранулированным доменным шлаком (средний размер частиц 31,87 мкм), который хранился в мешках в течение 4 лет (активность гранулированного доменного шлака падает при хранении свыше 1 года [5]) смешали с отходами обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (средний размер частиц 61,05 мкм) и затворили водой, в которую предварительно добавили суперпластификатор СП-1. Окончательную смесь перемешали до однородной консистенции. Из полученной смеси приготовили образцы размером 70×70×70 мм. Образцы выдержали в климатической камере в течение 2-3 суток до достижения распалубочной прочности образцов. В камере поддерживалась температура 20±20°С и относительная влажность 90-95%, т.е. условия, близкие к условиям твердения массива в шахте. После расформовки образцы вновь помещались в климатическую камеру для дальнейшего твердения в течение 90 суток, после чего определили механическую прочность с использованием испытательной машины Инстрон 5882. Получены следующие результаты: осадка конуса «СтройЦНИЛа» - 12 см, механическая прочность - 7,9 МПа при содержании шлака - 11,5%.Example. Laying dolomite flour (average particle size 35.18 μm), which was stored in bags for 6 years (shelf life of dolomite flour no more than 1 year [4]), crushed to an average particle size of 26.1 μm, was mixed with stale ground acidic granulated blast furnace slag (average particle size 31.87 μm), which has been stored in bags for 4 years (the activity of granulated blast furnace slag falls during storage for more than 1 year [5]) was mixed with the waste from the enrichment of wet magnetic separation of ferruginous quartzite (average particle size 61 , 05 μm) and shut with water, to which SP-1 superplasticizer was previously added. The final mixture was mixed until a uniform consistency. Samples of 70 × 70 × 70 mm in size were prepared from the resulting mixture. The samples were kept in the climatic chamber for 2-3 days until the stripping strength of the samples was achieved. In the chamber, a temperature of 20 ± 20 ° С and a relative humidity of 90-95% were maintained, i.e. conditions close to the conditions of hardening of the array in the mine. After forming, the samples were again placed in a climatic chamber for further hardening for 90 days, after which the mechanical strength was determined using an Instron 5882 test machine. The following results were obtained: StroyCNIL cone settlement - 12 cm, mechanical strength - 7.9 MPa with a content slag - 11.5%.
В прототипе при содержании цемента 0,22%, шлака 20%, инертный заполнитель 54%, механическая прочность - 5,4 МПа, осадка конуса «СтройЦНИЛа» - 11,5 см.In the prototype, when the cement content is 0.22%, slag is 20%, inert aggregate is 54%, mechanical strength is 5.4 MPa, and the draft of the StroyCNIL cone is 11.5 cm.
В табл.1 приведен химический состав доменного гранулированного шлака, а в табл.2 - исходный валовый состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей.Table 1 shows the chemical composition of blast furnace granulated slag, and in table 2 - the initial gross composition of the mixtures and the results of testing the mechanical strength of samples prepared from these mixtures.
Гидравлические свойства доменного шлака оценивают по коэффициенту качества К ГОСТ 3476-74, который определяют по формулам:The hydraulic properties of blast furnace slag are evaluated by quality factor K GOST 3476-74, which is determined by the formulas:
при содержании окиси магния до 10%with a content of magnesium oxide up to 10%
при содержании окиси магния более 10%:when the content of magnesium oxide is more than 10%:
Для 1 сорта К=1,65, 2 сорта К=1,45, 3 сорта К=1,2.For grade 1 K = 1.65, grade 2 K = 1.45, grade 3 K = 1.2.
Из таблицы следует, что поставленная задача исключения портландцемента и утилизации лежалого молотого шлака более низкого сорта и лежалой доломитовой муки при обеспечении нормативной прочности закладочного массива и подвижности закладочной смеси, увеличения объемов утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона достигается при добавлении пластификатора СП-1 и молотой лежалой доломитовой муки, а в качестве заполнителя - отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов.From the table it follows that the task of eliminating Portland cement and recycling stale ground slag of a lower grade and stale dolomite flour while ensuring the normative strength of the stowing mass and the mobility of the stowing mixture, increasing the volume of utilized industrial waste to significantly improve the region’s environmental environment is achieved by adding SP-1 plasticizer and ground stale dolomite flour, and as a filler - waste wet magnetic separation of ferruginous quartzite.
Использование предложенного технического решения полностью исключает потребление для закладочных работ дорогостоящего цемента, а также позволяет обеспечить высокие технологические свойства закладочных смесей - подвижность и нормативную прочность, замену шлака на более низкосортный, лежалый, утилизировать лежалую доломитовую муку и увеличить объемы утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона.The use of the proposed technical solution completely eliminates the consumption of expensive cement for filling operations, and also ensures high technological properties of filling mixtures - mobility and standard strength, replacing slag with lower-grade, stale, utilize stale dolomite flour and increase the amount of utilized technogenic waste for a significant improvement in environmental environment of the region.
ЛитератураLiterature
1. см. А.Л.Требуков. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. - М.: Недра, 1981, с.31.1. see A.L. Trebukov. The use of hardening bookmarks in underground ore mining. - M .: Nedra, 1981, p.31.
2. Патент РФ №2270921, опубликован 27.02.2006 г.2. RF patent No. 2270921, published February 27, 2006.
3. Авторское свидетельство №1673560, опубликован 30.08.1991 г.3. Copyright certificate No. 1673560, published on 08/30/1991
4. ГОСТ 14050-93 Мука известняковая (доломитовая). Технические условия, с.10, п.5.5.4. GOST 14050-93 Limestone powder (dolomite). Technical conditions, p.10, p.5.5.
5. Технические указания по устройству оснований дорожных одежд из каменных материалов, не укрепленных и укрепленных неорганическими вяжущими. ВСН 184-75 / Минтрансстрой СССР. - М.: Транспорт, 1976, 36 с., п.4.7.5. Technical guidelines for the construction of pavement foundations made of stone materials not reinforced and reinforced with inorganic binders. BCH 184-75 / USSR Ministry of Transport. - M .: Transport, 1976, 36 p., P.4.7.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121908/03A RU2456456C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Hardening stowing mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121908/03A RU2456456C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Hardening stowing mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2456456C1 true RU2456456C1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46847450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121908/03A RU2456456C1 (en) | 2011-05-31 | 2011-05-31 | Hardening stowing mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2456456C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2513897C1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Composition of filling mass |
| CN115231867A (en) * | 2022-08-19 | 2022-10-25 | 江西省科学院应用化学研究所 | Process method for preparing high-performance environment-friendly insulating brick by using industrial waste slag |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU655678A1 (en) * | 1977-11-10 | 1979-04-05 | Белгородский технологический институт строительных материалов | Mix for filling up worked-out space |
| SU1476157A1 (en) * | 1987-04-16 | 1989-04-30 | Рудненский индустриальный институт | Filling mixture composition |
| SU1673560A1 (en) * | 1988-01-05 | 1991-08-30 | Соколовско-Сарбайское Горно-Обогатительное И Производственное Объединение | Mixture for stowing used-up workings |
| CA2352926A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-13 | Lafarge Canada Inc. | Binder for mine tailings |
| RU2270921C1 (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Backfill mix |
| RU2282724C1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-08-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Fill mix |
| RU2302531C2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-07-10 | Норильский индустриальный институт | Stowing mixture composition |
| RU2396435C1 (en) * | 2009-07-13 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Composition of stowage mixture |
-
2011
- 2011-05-31 RU RU2011121908/03A patent/RU2456456C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU655678A1 (en) * | 1977-11-10 | 1979-04-05 | Белгородский технологический институт строительных материалов | Mix for filling up worked-out space |
| SU1476157A1 (en) * | 1987-04-16 | 1989-04-30 | Рудненский индустриальный институт | Filling mixture composition |
| SU1673560A1 (en) * | 1988-01-05 | 1991-08-30 | Соколовско-Сарбайское Горно-Обогатительное И Производственное Объединение | Mixture for stowing used-up workings |
| CA2352926A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-13 | Lafarge Canada Inc. | Binder for mine tailings |
| RU2270921C1 (en) * | 2004-08-02 | 2006-02-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Backfill mix |
| RU2282724C1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-08-27 | Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова | Fill mix |
| RU2302531C2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-07-10 | Норильский индустриальный институт | Stowing mixture composition |
| RU2396435C1 (en) * | 2009-07-13 | 2010-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Composition of stowage mixture |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2513897C1 (en) * | 2012-11-23 | 2014-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Composition of filling mass |
| CN115231867A (en) * | 2022-08-19 | 2022-10-25 | 江西省科学院应用化学研究所 | Process method for preparing high-performance environment-friendly insulating brick by using industrial waste slag |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Colangelo et al. | Mechanical properties and durability of mortar containing fine fraction of demolition wastes produced by selective demolition in South Italy | |
| Kim | Quality properties of self-consolidating concrete mixed with waste concrete powder | |
| Islam et al. | The development of compressive strength of ground granulated blast furnace slag-palm oil fuel ash-fly ash based geopolymer mortar | |
| Ma et al. | Experimental investigation of utilizing waste flue gas desulfurized gypsum as backfill materials | |
| Abubakar et al. | Potential use of Malaysian thermal power plants coal bottom ash in construction | |
| Mneina et al. | Engineering properties of controlled low-strength materials containing treated oil sand waste | |
| Singh et al. | Cementitious binder from fly ash and other industrial wastes | |
| Gomes et al. | CO2 sequestration by construction and demolition waste aggregates and effect on mortars and concrete performance-An overview | |
| US8236098B2 (en) | Settable building material composition including landfill leachate | |
| Mohammadinia et al. | Strength development and microfabric structure of construction and demolition aggregates stabilized with fly ash–based geopolymers | |
| CN104829178A (en) | C30 grade steel-doped slag recycled aggregate self compacting concrete and preparation method thereof | |
| RU2396435C1 (en) | Composition of stowage mixture | |
| Lorca et al. | Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition | |
| Suksiripattanapong et al. | Properties of soft Bangkok clay stabilized with cement and fly ash geopolymer for deep mixing application | |
| JP2016113319A (en) | Hydraulic composition containing furnace bottom ash | |
| Saikhede et al. | An Experimental Investigation of Partial Replacement of Cement by Various Percentage of Phosphogypsum and Flyash in Cement Concrete | |
| Cantero et al. | Durability of concretes bearing construction and demolition waste as cement and coarse aggregate substitutes | |
| RU2433274C1 (en) | Filling mixture composition | |
| Cwirzen | Properties of SCC with industrial by-products as aggregates | |
| de Lima et al. | Effects of sewage sludge ashes addition in Portland cement concretes | |
| Varma et al. | Additive to Cement–A Pozzolanic Material-Fly Ash | |
| RU2381191C2 (en) | Organic mineral modifying agent of gypsum binding agents, building solutions, concretes, and products on their base | |
| Hu et al. | Chloride transport and thermoactivated modification of sustainable cement-based materials with high-content waste concrete powder | |
| RU2456456C1 (en) | Hardening stowing mixture | |
| Fomina et al. | Quality evaluation of carbonaceous industrial by-products and its effect on properties of autoclave aerated concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130601 |