详细说明
莱芜海易胶固材料有限公司研制的速凝固化胶固粉是一种新型胶凝材料。速凝固化胶固粉的诞生，为我国煤矿的开采提供了一种新的方法。对胶结充填采矿方法是一项重大的突破和发展。这种充填方法的特点是：（一）充填体强度高，特别是早期强度高；（二）容易接顶，控顶效果好；（三）充填时不脱水而无污染井巷问题；（四）管路易输送，管道磨耗小；（五）充填料可不需要分级；(六)充填体对围岩支护作用好；（七）制备输送工序和设备较简单；（八）采场采充交替时间短，利于劳动生产组织和提高劳动生产率；（九）材料无毒无害，具有明显的经济、社会和环境效益，应用前景十分广阔。该材料既可用于矿山充填、地下注浆、道路建设等领域，又是矿山采空区堵露、灭火、阻燃理想材料，同时也可以作为巷道漏风缝隙以及上山区域防灭火充填材料。速凝胶固粉具有所有水泥所不能实现的可贵特性，即该材料调配的浆液能在很大的水固化（体积含水率为85-90%）条件下，可以控制在5-30分钟内凝固、硬化最终变成一种较坚硬的固体。目前，我公司速凝固化胶固粉已分别供往兖矿集团、肥城矿业集团等其他多家矿山企业。
本产品全部采用工业废渣在激化剂的作用下产生的物质作为凝结材料，这种凝结物质不是由钙硅比C-S-H、C-H等抗水溶蚀能力差的物质组成，而是由碱土—铝硅酸盐水化物、碱—碱土铝硅酸盐水化物、多种种类沸石半晶质物质（霞石、长石、方钠石、钠沸石、杆沸石）低碱性C-S-H凝胶、CaO•Al2O3•xSiO2•yH2O等组成。经研究表明，这些物质的组成很复杂，但在高水压（﹥0.4Mpa）饱水条件下，具有很好的耐久性能。
本产品含有钢渣，钢渣中含有f-CaO、f-MgO,而CaO、MgO和水进行化学反应时，其固相的绝对体积反应后分别比反应前增加了77％、97.92％。由于钢渣经过1650℃的高温锻烧，其中的f-CaO、f-MgO处于死烧状态，所以水化活性较低，随着时间的推移，它仍然会水化。因此材料中的钢渣组分发生水化时，会使得材料产生微膨胀效应，使材料自身更加密实，且对管片和围岩填充也更密实。
本产品采用激化剂作为增稠剂和保水剂，利用其细度和吸附性加速粒子间的吸引和需水量来增加浆体的粘度和凝聚性能，从而达到在高水压（﹥0.4Mpa）饱水条件下，抗水分散性能。
本产品的硬化历程如下：
首先，本材料以激化剂固化产生的网络结构形成材料的初始强度，激化剂固化发生如下反应方程式：
2〔Na2nSiO2〕+Na2nSiF2+mH2O→NaF+﹝2n+1）SiO2•mH2O （1）
﹝2n+1﹞SiO2•mH2O→﹝2n+1）SiO2+ mH2O （2）
其次工业废渣（粉煤灰、矿渣、钢渣）中的SiO4、AlO4四面体开始在激化剂相体系中发生溶解-缩聚-聚合产生高耐久的胶凝物质，胶凝物质结构上具有空间三维网状键接结构。其胶凝体系反应历程可分为以下三个阶段：
第一阶段：玻璃体中Si-O-Si受OHˉ作用而解体，生产-Si-OH和-Si-O-，但它是过渡化合物。
H-O-H OH-
-Si-O-Si →Si﹝OH﹞4+HO﹣Si﹣
H-O-H OH-
-Si-O-Al-O键也有同样的过程。但是HO-Si-阴离子还可能聚合，使得断键反应减缓。然而当处于碱介质的环境中，聚合反应不会发生， 因为有：
-Si-O-+ Na+→-Si-O-Na
-Si-O-Na继续反应：
-Si-O-Na+OH-→-Si-O-Na•••••OH
-Si-O-Na﹝-﹞-OH+Ca2+→-Si-O-Ca-OH+Na+
因此，可以认为在这个阶段Na＋和OH-主要是对生成水化硅酸钙起催化作用，当然也不排除直接生成水化硅酸钙的反应:
Si-O-+Ca2++OH-→Si-O-Ca-OH
第二阶段：已解体的-Si-O-Si-将再度聚合形成不稳定的五配位Si中心离子，根据液相中碱与SiO2的比例大小而形成不同的C/S比和结构不同的水化物。在NaOH作用下，当原料中C/S=1，NaOH/SiO2＜1，=1～5或＞5时，分别生成1.13nm的Tobermerite的结构介于长链和层状、链状水化硅酸钙和Na取代的（Na，Ca）HSiO4，后者以属于孤立的〔SiO4〕四面体结构。这时还会生成低碱度的C-S-H凝胶和类沸石类矿物，如钠沸石、变针硅钙石以及混合碱-铝硅酸盐和碱-碱土铝硅酸盐水化物。因此第二阶段是碱金属离子参与反应的阶段。
第三阶段：上述最初形成的固相和胶体微粒形成晶体，同时导致水泥石的结构形成。当碱度高时，水化产物主要是低碱度的C-S-H和混合的碱-碱土化合物，也存在一些由不稳定相转化生成的沸石和云母类矿物，这些矿物相对稳定，而且在水中的溶解度很小，可以提高材料的抗溶蚀性能。
速凝胶固粉是一种易吸潮变质的材料，所以在包装、运输和存放过程中要特别注意防潮，保质期为90天；产品分别有散装和袋装两种。
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