本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種水泥錨固劑及其使用方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

2、錨固劑是指把加固用的錨固體固定用的一種膠結(jié)材料，常在煤礦井下掘進(jìn)巷道中使用金屬錨桿支護(hù)的場合使用。錨固劑分為樹脂錨固劑和普通硅酸鹽水泥錨固劑。樹脂錨固劑生產(chǎn)成本高，與巖層的錨固力差，且有機(jī)材料的耐久性差。

3、普通硅酸鹽水泥錨固劑經(jīng)濟(jì)成本低，但是凝結(jié)速度慢，前期強(qiáng)度低，膨脹率不足，導(dǎo)致后期錨固力不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種水泥錨固劑及其使用方法與應(yīng)用，具有凝結(jié)速度快、早期強(qiáng)度高、膨脹性好、具有良好錨固力與抗腐蝕能力的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、第一方面，一種水泥錨固劑，包括如下重量份的組分：

4、水泥100份、鈉模數(shù)為3.3的水玻璃溶液20～25份、膨脹劑uea3～9份、硫酸鋁早強(qiáng)劑2.0～3.0份和水膠比為0.3的水。

5、可選的，所述水泥為普通硅酸鹽水泥。

6、可選的，所述普通硅酸鹽水泥為p.o42.5級的普通硅酸鹽水泥。

7、可選的，所述膨脹劑uea是以硫酸鋁、氧化鋁、硫酸鋁鉀中的一種或多種為主要成分的摻加劑。

8、可選的，所述硫酸鋁早強(qiáng)劑中，硫酸鋁鹽成分占比大于95％。

9、第二方面，上述水泥錨固劑的使用方法，包括以下步驟：

10、s1、將水泥、膨脹劑uea和硫酸鋁早強(qiáng)劑干拌，混合均勻成為混合干料；

11、s2、在混合干料中加入水進(jìn)行拌合，之后加入水玻璃溶液，攪拌均勻獲得水泥錨固劑；

12、s3、將水泥錨固劑裝袋后投入錨孔中，等待固化。

13、可選的，所述s3中，環(huán)境溫度為20℃。

14、第三方面，上述的水泥錨固劑和/或水泥錨固劑的使用方法在礦山和煤礦中的應(yīng)用。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、1.本發(fā)明選擇水玻璃作為縮短凝結(jié)時間的外加劑，水玻璃可以有效粘合礦物組織，加速硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化，使凝結(jié)時間縮短，同時硅酸鹽能有效地防止ci-的侵蝕，抵抗地下水侵蝕，提高耐腐蝕性；膨脹劑uea能夠形成三硫型水化硫鋁酸鈣(鈣礬石)，鈣礬石相的生成，使固相體積增加，引起表觀體積膨脹，提高錨固初期錨固力與握裹力；早強(qiáng)劑成分主要為硫酸鋁，有效成分大于95％。早強(qiáng)劑能夠加速c3a的水化和鈣礬石的形成，進(jìn)而提升整個錨固體的早期強(qiáng)度，能夠充分發(fā)揮圍巖的承載作用；三者結(jié)合提高了錨固劑的凝結(jié)速度和早期強(qiáng)度，提高了錨固性能。

17、2.本發(fā)明不采用高成本的原料，原材料易得、配方設(shè)計(jì)合理；并且在應(yīng)用過程中利于各原材料分類儲存，現(xiàn)用現(xiàn)配，極少浪費(fèi)材料，有低排放、低污染等優(yōu)點(diǎn)；提高錨固性能同時降低經(jīng)濟(jì)成本。

18、3.本發(fā)明產(chǎn)品凝結(jié)速度快，早期強(qiáng)度高，加水后有較好的錨固力，采用mt219-2002《水泥錨桿卷式錨固劑》對其檢測，均能達(dá)到全錨的技術(shù)要求。

技術(shù)特征：

1.一種水泥錨固劑，其特征在于，包括如下重量份的組分：

2.如權(quán)利要求1所述的水泥錨固劑，其特征在于，所述水泥為普通硅酸鹽水泥。

3.如權(quán)利要求2所述的水泥錨固劑，其特征在于，所述普通硅酸鹽水泥為p.o42.5級的普通硅酸鹽水泥。

4.如權(quán)利要求1所述的水泥錨固劑，其特征在于，所述膨脹劑uea是以硫酸鋁、氧化鋁、硫酸鋁鉀中的一種或多種為主要成分的摻加劑。

5.如權(quán)利要求1所述的水泥錨固劑，其特征在于，所述硫酸鋁早強(qiáng)劑中，硫酸鋁鹽成分占比大于95％。

6.如權(quán)利要求1-5任一所述的水泥錨固劑，其特征在于，包括如下重量份的組分：

7.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的水泥錨固劑的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的水泥錨固劑的使用方法，其特征在于，s3中，環(huán)境溫度為20℃。

9.一種如權(quán)利要求1-6任一所述的水泥錨固劑和/或如權(quán)利要求7-9任一所述的水泥錨固劑的使用方法在礦山和煤礦中的應(yīng)用。

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，用于煤礦巷道中金屬錨桿的錨固。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種水泥錨固劑及其使用方法與應(yīng)用，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。水泥錨固劑包括如下重量份的組分：水泥100份、鈉模數(shù)為3.3的水玻璃溶液20～25份、膨脹劑UEA3～9份、硫酸鋁早強(qiáng)劑2.0～3.0份和水膠比為0.3的水。使用方法包括以下步驟：S1、將水泥、膨脹劑UEA和硫酸鋁早強(qiáng)劑干拌，混合均勻成為混合干料；S2、在混合干料中加入水進(jìn)行拌合，之后加入水玻璃溶液攪拌均勻；S3、將水泥錨固劑裝袋后投入錨孔中，等待固化。水玻璃、膨脹劑UEA和早強(qiáng)劑三者結(jié)合提高了錨固劑的凝結(jié)速度和早期強(qiáng)度，提高了錨固性能。

技術(shù)研發(fā)人員：蔡輝,李旭安,劉洪亮,范宏運(yùn),姜新波,屠文鋒,陳雨雪,張京濤,鄒浩,顏丙剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21