一种轻质阻水回填材料

摘要

本发明涉及一种轻质阻水回填材料。以普通硅酸盐水泥作为轻质阻水回填材料的基础成分，掺入廉价易得的碳质板岩弃渣和粉煤灰，并辅以铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠等助剂，可以得到优质的轻质阻水回填材料。实验表明，碳质板岩弃渣和适量的粉煤灰复配使用可以显著提高回填材料的抗压强度，适量的发泡助剂十二烷基硫酸钠可以在确保回填材料抗压强度的基础上，进一步降低其干燥密度，进而减少回填材料带来的额外载荷。该回填材料具有密度低、抗压强度高、阻水性能优异等特点。

权利要求

1.一种轻质阻水回填材料，其特征在于，所述轻质阻水回填材料由硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，其中，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的28%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％，所述硅酸盐水泥为32.5#普通硅酸盐水泥，所述轻质阻水回填材料的14d抗压强度为4.215MPa，干燥密度为‑3

0.973g·cm 。

2.一种如权利要求1所述的轻质阻水回填材料，其特征在于，所述回填材料的水灰比为

1∶1。

说明书

一种轻质阻水回填材料

技术领域

[0001] 本发明涉及回填材料领域，具体涉及一种轻质阻水回填材料。

背景技术

[0002] 回填材料广泛引用于工程实践中，其中，水泥因具有强度高、抗渗性好等优点而非常适合回填材料的性能需求。然而，用普通水泥作为回填材料时，会由于回填材料密度过高而给待回填结构带来额外的载荷，影响其使用寿命。针对该问题，中国专利CN202011515856.4设计了一种水泥基‑炭质板岩轻质回填材料，该回填材料向普通硅酸盐水泥中添加部分碳质板岩弃渣以及发泡剂十二烷基苯磺酸盐，得到了一种成本略低、质地较轻的回填材料。然而，在实际应用中，上述水泥基‑炭质板岩轻质回填材料在性能上还存在较大的改进空间。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种轻质阻水回填材料。

[0004] 本发明提供了一种轻质阻水回填材料，其由硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，其中，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的10‑30％，粉煤灰的质量为水泥质量的10‑30%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5‑3％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的1‑3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5‑7％。

[0005] 优选地，所述硅酸盐水泥为32.5#普通硅酸盐水泥。

[0006] 优选地，所述回填材料的水灰比为1∶1。

[0007] 优选地，所述碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的30％，粉煤灰的质量为水泥质量的10%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0008] 优选地，所述碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的28%。

[0009] 以普通硅酸盐水泥作为轻质阻水回填材料的基础成分，掺入廉价易得的碳质板岩弃渣和粉煤灰，并辅以铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠等助剂，可以得到优质的轻质阻水回填材料。实验表明，碳质板岩弃渣和适量的粉煤灰复配使用可以显著提高回填材料的抗压强度，适量的发泡助剂十二烷基硫酸钠可以在确保回填材料抗压强度的基础上，进一步降低其干燥密度，进而减少回填材料带来的额外载荷。该回填材料具有密度低、抗压强度高、阻水性能优异等特点。

具体实施方式

[0010] 下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果，但是本发明的实施方式不局限于此。

[0011] 实施例1

[0012] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的30％，粉煤灰的质量为水泥质量的10%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0013] 实施例2

[0014] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的20％，粉煤灰的质量为水泥质量的20%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0015] 实施例3

[0016] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的28%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0017] 实施例4

[0018] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的10％，粉煤灰的质量为水泥质量的30%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0019] 对比例1

[0020] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的40％，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0021] 对比例2

[0022] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，粉煤灰的质量为水泥质量的40%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0023] 对比例3

[0024] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的28%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的1％。

[0025] 对比例4

[0026] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的28%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的10％。

[0027] 对比例5

[0028] 一种轻质阻水回填材料，该材料由32.5#普通硅酸盐水泥、碳质板岩弃渣、粉煤灰、铝酸钠、硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠及水组成，水灰比为1∶1。其中，以水泥的质量为10kg计，碳质板岩弃渣的质量为水泥质量的12％，粉煤灰的质量为水泥质量的50%，铝酸钠的质量为水泥质量的1.5％，硬脂酸钠的质量为水泥质量的3%，十二烷基硫酸钠的质量为水泥质量的5％。

[0029] 接下来，我们对实施例1‑4和对比例1‑5的轻质阻水回填材料的干燥密度和14d抗压强度进行测试，具体如下：

[0030] 14d抗压强度：以2.0kN/s的加载速度持续对直径为50mm，高度为100mm的试验样品进行加压，直至样品达到破坏状态为止，并记录此时的破坏载荷，据此计算样品的抗压强度；

[0031] 干燥密度：按照标准CJJ/T 177‑2012进行测试。

[0032] 各样品的实验结果如表1所示。

[0033] 表1 各样品实验数据

[0034] ‑3编号 14d抗压强度/MPa 干燥密度/g·cm
实施例1 3.617 1.063
实施例2 3.914 1.097
实施例3 4.215 0.973
实施例4 3.840 1.114
对比例1 3.199 1.187
对比例2 3.267 1.324
对比例3 4.673 1.671
对比例4 2.171 0.695
对比例5 4.318 1.376

[0035] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。