РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ |
(19)
RU
(11)
(13)
C1
|
|||||
|
||||||
| Статус: | не действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021) |
| Пошлина: | учтена за 3 год с 24.03.2012 по 23.03.2013. Возможность восстановления: нет. |
|
(21)(22) Заявка: 2010110709/03, 23.03.2010 (24) Дата начала отсчета срока действия патента: Приоритет(ы): (22) Дата подачи заявки: 23.03.2010 (45) Опубликовано: 10.10.2011 Бюл. № 28 (56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2186989 С1, 10.08.2002. RU 93011298 А, 20.04.1995. RU 2302531 С2, 10.07.2007. RU 2270921 С1, 27.02.2006. SU 1146477 А1, 23.03.1985. SU 1071771 А1, 07.02.1984. SU 1661457 А1, 07.07.1991. SU 1263669 А1, 15.10.1986. JP 2006232648 А, 07.09.2006. Адрес для переписки: |
(72) Автор(ы):
(73) Патентообладатель(и):
|
(54) СОСТАВ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства. Состав закладочной смеси содержит, мас.%: цемент - 4,85, молотый побочный продукт ванадиевого производства - 14,5, отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов - 60,2, суперпластификатор СП-1 - 1 от цемента, вода - остальное. Технический результат - снижение расхода цемента при сохранении прочности массива, утилизация отходов. 2 табл.
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанного пространства.
Известна закладочная смесь, включающая цемент, молотый гранулированный доменный шлак, заполнитель и воду в следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 2; молотый гранулированный доменный шлак - 18,4; заполнитель - 61,38; вода - остальное [1].
Недостатками данной смеси являются низкая прочность (3 МПа в возрасте 90 суток). 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].
Недостатками данной смеси также являются низкая прочность (5,12 МПа в возрасте 180 суток).
Кроме того, известен состав, включающий цемент, молотый гранулированный шлак и воду, а в качестве заполнителя - техническую серу, модифицированную йодом, и золу ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент 4,2-7,0, сера 19,4-29,26, зола ТЭЦ - 10,1-15,24, гранулированный шлак - 26,7-39,6, йод - 0,0038-0,0058, вода - остальное [3].
Недостатком данной смеси является повышенный расход вяжущих материалов (28-46%) и малая прочность (6,9 МПа в возрасте 180 суток).
Наиболее близким предлагаемому изобретению является состав закладочной смеси, содержащий цемент, поверхностно-активную добавку (содосульфатный отход производства глинозема), инертный заполнитель (известняковый фракции 10 мм) и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: цемент - 9,5-11,4, содосульфатный отход производства глинозема - 0,57-0,91, заполнитель - 71,4-73, вода - остальное [4].
Недостатками данного состава являются повышенный расход цемента (9,5-11,4%), невысокая при достаточно большом расходе цемента прочность (4,2 МПа в возрасте 1 месяц) и ограничение утилизации отходов обогащения и ванадиевого производства промышленности.
Задачей предлагаемого изобретения является использование в закладочной смеси отходов ванадиевого производства, снижение расхода цемента при сохранении прочности закладочного массива и увеличение объемов утилизируемых техногенных отходов для существенного улучшения экологической среды региона.
Для решения поставленной задачи предложен состав закладочной смеси, включающий цемент, поверхностно-активную добавку, заполнитель и воду, причем дополнительно содержит молотый побочный продукт ванадиевого производства, в качестве поверхностно-активной добавки - суперпластификатор СП-1, а в качестве заполнителя - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Цемент | 4,85 |
| Молотый побочный продукт ванадиевого производства | 14,5 |
| Указанные отходы | 60,2 |
| Суперпластификатор СП-1 | 1,0% от цемента |
| Вода | Остальное |
Технический результат - снижение расхода цемента при сохранении прочности массива, утилизация отходов ванадиевого производства и отходов обогащения железистых кварцитов, а следовательно, снижение загрязнения окружающей среды.
Согласно официальным сайтам: http://www.ktprom.ru/plast.htm, www.yarhim.ru/news/2006/10/news15/?prmt=page, http://www.polyplast-un.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):
- для резкого повышения удобоукладываемости и формуемости бетонных смесей без снижения прочности и показателей долговечности бетона (при неизменном водоцементном отношении);
- для существенного повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при сокращении расхода воды и неизменной удобоукладываемости);
- для повышения удобоукладываемости бетонных смесей и повышения физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетонов (при одновременном снижении водоцементного отношения и повышении удобоукладываемости);
- для сокращения расхода цемента без снижения удобоукладываемости бетонной смеси, физико-механических показателей и строительно-технических свойств бетона (при снижении водосодержания бетонной смеси).
Пример
Побочный продукт ванадиевого производства, химический состав которого приведен в таблице 1, измельченный до содержания частиц: менее 1 мкм - 4,2%, менее 3 мкм - 12,4, менее 5 мкм - 15,9%, смешали с цементом ПЦ400 Д20, с отходами обогащения, содержащими частицы: менее 1 мкм - 3,4%; менее 3 мкм - 12,6; менее 5 мкм - 17,2% 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°C 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 28 суток, после чего определили механическую прочность с использованием гидравлического пресса.
Получены следующие результаты: механическая прочность - 4,5 МПа в возрасте 28 суток при расходе цемента 4,85% при общем объеме утилизации отходов производства - 93,8 мас.% на сухое вещество.
В прототипе при содержании цемента 10,5% механическая прочность - 4,2 МПа в возрасте 28 суток при общем объеме утилизации отходов производства - 87,4 мас.% на сухое вещество.
| Таблица 1 | ||||||
| Химический состав побочного продукта ванадиевого производства | ||||||
| CaO, % | SiO2 % | Al2O3, % | MgO, % | MnO, % | V2O5, % | Прочие, % |
| 19,35 | 0,23 | 65,33 | 10,15 | 0,14 | 1,18 | 3,62 |
В таблице 2 приведен исходный валовый состав смесей и результаты испытаний механической прочности образцов, приготовленных из этих смесей.
Из таблицы следует, что поставленная задача снижения количества цемента при сохранении механической прочности закладочных смесей и увеличение объема утилизации отходов производства достигаются при добавлении молотого побочного продукта ванадиевого производства и использовании в качестве заполнителя отходов обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов. Для сохранения транспортабельности смеси в качестве поверхностно-активной добавки используется суперпластификатор СП-1.
Литература
1. Л.К.Вахрушев, Е.М. Денисов, К.Ю.Репп. Применение отвальных доменных шлаков для приготовления вяжущей закладочной смеси. - Горный журнал, 1979, №1 с.39.
2. Патент 2270921, опубликован 27.02.2006 г.
3. Патент 2302531, опубликован 10.07.2007 г.
4. Авт.св. 935634, опубликовано 15.06.1982 г.
Формула изобретения
Состав закладочной смеси, включающий цемент, поверхностно-активную добавку, заполнитель и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит молотый побочный продукт ванадиевого производства, в качестве поверхностно-активной добавки - суперпластификатор СП-1, а в качестве заполнителя - отходы обогащения мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Цемент | 4,85 |
| Молотый побочный продукт | |
| ванадиевого производства | 14,5 |
| Указанные отходы | 60,2 |
| Суперпластификатор СП-1 | 1% от цемента |
| Вода | остальное |
ИЗВЕЩЕНИЯ
PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (RU)
Дата публикации: 10.04.2012
MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 24.03.2013
Дата публикации: 27.01.2014