СОСТАВЫ ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ.

 

8.1. Марка закладочных смесей выбирается с учетом:

· требуемой нормативной прочности закладки;

· требуемых сроков достижения нормативной прочности закладки

     (нагружения или обнажения массива);

· геотермической зоны формирования закладочного массива;

· типа используемого для приготовления закладочных смесей вяжущего;

· эталонных графиков кинетики твердения закладки различных типов в геотермических условиях рудника.

8.2. Состав (рецептура) закладочных смесей определенной марки выбирается с учетом фактических свойств используемых материалов, указанных в разделе 7 настоящего документа. Корректировка составов закладочных смесей, назначаемых в производство, должна осуществляться технологом закладочного комплекса по методике, изложенной в Приложении 4.

8.3. Для закладки выработанного пространства могут использоваться три разновидности закладочных смесей:

· Ц - цементные (на основе привозного портландцемента М 400);

· К - клинкерные (на основе молотого цементного клинкера);

· ЦС - цеолитсодержащие (на основе молотого цементного клинкера и молотых цеолитовых пород или на основе портландцемента и молотых цеолитовых пород).

При этом цеолитсодержащие составы характеризуются коррозионной стойкостью по отношению к местным минерализованным водам и повышенной адгезией к вмещающим галогенным или солесодержащим породам.

8.4. В качестве заполнителя используется мелкозернистый песок, состав и свойства которого от природы переменчивы. Характеристика песка, используемого в базовых составах, приведенных в табл. 8.1-8.9 : песок – сухой; насыпная плотность – 1,2 т/м³; гранулометрический состав, % масс.: (+10) – 3,3; (-10+5) – 3,8; (-5+2,5) – 1,6; (-2,5+1,25) – 0,9; (-1,25+0,63) – 0,9; (-0,63+0,315) – 7,2; (-0,315+0,14) – 42,5; (-0,14+0) – 39,8.

8.5. Состав и свойства базовых составов закладочных смесей.

Реологические параметры и другие свойства базовых составов закладочных смесей: подвижность по полному погружению эталонного конуса СтройЦНИЛа 14,0 -14,5 см; растекаемость по прибору Суттарда 19,0-20,5 см; угол растекания 1-2^°; предельное напряжение сдвига 67-80 Па; начало схватывания 1,0-2,0 час; коэффициент расслаиваемости 1,05-1,1.

8.5.1. Цементные составы  на основе портландцемента М 400 приведены в табл. 8.1. Усадка цементной закладки М 5 – 4%; М 10…М30 – 3 %; М 40…М 100 – 2 %. 

Таблица 8.1. Цементные базовые составы закладочных смесей (на основе

                                     портландцемента М 400)

Ингредиенты, входящие в состав закладочной смеси и плотность закладки	Содержание ингредиентов, кг/м3 в зависимости от марки  закладки
	5*	10	15	30	40	60	70	90	100
Портландцемент М400	120	150	185	260	290	355	390	420	450
Песок	1250	1229	1201	1177	1140	1100	1073	1048	1020
Пластифицирующая добавка ЛСТ	3,7	3,6	3,4	3,3	3,1	2,9	2,6	2,5	2,3
Вода	435	405	405	410	410	410	410	415	418
Плотность закладки, кг/м3	1805	1788	1800	1815	1825	1833	1855	1865	1870

*) Составы на мелкозернистом песке с расходом портландцемента менее 150 кг/м³  при формировании закладочных массивов в контакте с соленасыщенными породами не применяются, ввиду повышенных показателей водоотделения и усадки

 

8.5.1.1. Паспорта прочности цементной закладки в геотермических условиях формирования закладочных массивов IV и II приведены соответственно в табл. 8.2 и 8.3.

 Таблица 8.2. Паспорта прочности цементной закладки различных марок в нормальных условиях и в условиях IV  геотермической зоны

Марка закладки	Расход цемента, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	120	0,1	0,2	0,4	0,7	0,8
10	150	0,4	0,6	0,9	1,2	1,3
15	185	0,6	1,1	1,6	1,7	1,8
30	260	0,8	1,6	2,2	3,3	3,4
40	290	1,3	2,5	3,5	4,5	4,7
60	355	2,0	3,8	5,0	6,5	6,6
70	390	2,5	4,5	6,1	7,8	7,9
90	420	3,1	5,5	7,2	9,0	9,3
100	450	4,0	6,8	8,5	10,1	11,4

 

Таблица 8.3 . Паспорта прочности цементной закладки различных марок в условиях II  геотермической зоны

Марка закладки	Расход цемента, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	120	0	0	0,3	0,4	0,4
10	150	0,3	0,5	0,7	0,9	0,9
15	185	0,5	0,9	1,3	1,3	1,3
30	260	0,8	1,4	1,9	2,7	2,7
40	290	1,3	2,4	3,2	3,8	3,8
60	355	2,0	3,7	4,7	5,7	5,7
70	390	2,5	4,5	6,0	7,0	7,0
90	420	3,1	5,5	7,2	8,2	8,3
100	450	4,0	6,8	8,5	9,3	9,4

 

8.5.1.2. Эталонные графики набора прочности цементной закладки различных марок в геотермических зонах IV и II представлены на рис. 8.1 и 8.2.

Рис. 8.1. Эталонные графики набора прочности цементной (Ц) закладки различных марок в геотермической зоне IV

 

Рис. 8.2. Эталонные графики набора прочности цементной (Ц) закладки различных марок в геотермической зоне II.

 

8.5.2. Клинкерные составы закладочных смесей различной марочной прочности на основе молотого цементного клинкера приведены в таблице 8.4. Усадка клинкерной закладки М5…М10 – 4%; М15…М60 – 3 %; М 60…М 100 – 2 %. 

Таблица 8.4. Клинкерные базовые составы закладочных смесей на основе молотого цементного клинкера

Ингредиенты, входящие в состав закладочной смеси и плотность закладки	Содержание ингредиентов, кг/м3 в зависимости от марки закладки
	5	10	15	30	40	60	70	90	100
Составы на мелкозернистом песке с расходом молотого цементного клинкера менее 150 кг/м3  при формировании закладочных массивов в контакте с соленасыщенными породами не применяются, ввиду повышенных показателей водоотделения и усадки
Молотый цементный клинкер	110	140	165	245	280	340	370	420	450
Песок	1260	1240	1235	1175	1120	1055	1045	1005	985
Пластифицирующая добавка ЛСТ	3,7	3,6	3,5	3,3	3,2	2,8	2,7	2,6	2,5
Вода	435	435	430	420	425	430	430	430	435
Плотность закладки, кг/м3	1805	1819	1834	1843	1830	1830	1845	1860	1870

 

8.5.2.1. Паспорта прочности клинкерной закладки в геотермических условиях формирования закладочных массивов IV и II приведены соответственно в табл. 8.5 и 8.6.

Таблица 8.5. Паспорта набора прочности клинкерной закладки различных марок в нормальных условиях и в условиях IV  геотермической зоны

Марка закладки	Расход цемента, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	1 10	0,1	0,2	0,4	0,7	0,8
10	1 40	0,2	0,4	0,7	1,2	1,3
15	1 65	0,5	0,7	1,0	1,7	1,8
30	2 45	0,8	1,5	2,2	3,7	4,0
40	2 80	1,3	1,9	3,0	4,6	4,9
60	3 40	1,8	3,8	5,0	6,5	6,9
70	3 70	2,3	4,5	5,9	7,7	8,7
90	4 20	3,0	5,8	7,3	9,3	9,8
100	450	4,0	6,8	8,5	10,1	11,0

 

Таблица 8.6.  Прочностные параметры клинкерной закладки, адаптированные к геотермической зоне II

Марка закладки	Расход молотого клинкера, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	1 10	0	0	0,3	0,4	0,4
10	1 40	0,3	0,3	0,5	0,9	0,9
15	1 65	0,5	0,6	0,8	1,3	1,3
30	2 45	0,9	1,3	1,8	3,0	3,1
40	2 80	1,4	1,7	2,6	3,7	3,8
60	3 40	1,9	3,7	4,7	5,5	5,7
70	3 70	2,3	4,5	5,5	6,7	6,7
90	4 20	3,0	5,8	7,3	8,5	8,3
100	450	4,2	6,8	8,5	9,3	9,4

 

8.5.2.2. Эталонные графики набора прочности клинкерной закладки различных марок в геотермических зонах IV и II представлены на рис. 8.3 и 8.4.

 

 

Рис.8.3. Эталонные графики набора прочности клинкерной (К) закладки различных марок в геотермической зоне IV.

 

 

Рис.8.4. Эталонные графики набора прочности клинкерной (К) закладки различных марок в геотермической зоне II.

 

 

8.5.3. Цеолитсодержащие составы закладочных смесей на основе молотых цеолитовых пород и молотого цементного клинкера или портландцемента приведены в табл. 8.7. Цеолитсодержащие составы закладочных смесей не содержат пластифицирующую добавку ЛСТ, т.к. молотые цеолитовые породы обладают высокой водоудерживающей способностью и придают смесям пластичность, обеспечивающую требуемую растекаемость и пониженную усадку. Усадка цеолитсодержащей закладки М 5…М 15 – 3%; М 30…М100 –1 %. Рассолы, содержащиеся в цеолитсодержащих закладочных смесях, повышают их адгезию к соленасыщенным породам. Вместе с тем цеолитсодержащая закладка характеризуется замедленным набором прочности в раннем возрасте (до 14 суток) по сравнению с составами по п.8.5.1 и 8.5.2, но повышенной по отношению к ним прочностью в возрасте 90 суток твердения в условиях IV  геотермической зоны.

Таблица 8.7. Цеолитсодержащие базовые составы цеолитсодержащих закладочных смесей на основе комплексного вяжущего (молотых цеолитовых пород и молотого цементного клинкера или портландцемента)

 

Ингредиенты, входящие в состав закладочной смеси и плотность закладки	Содержание ингредиентов, кг/м3 в зависимости от марки закладки
	5	10	15	30	40	60	70	90	100
Комплексное вяжущее*, в т.ч.: - молотый цементный клинкер (70%); - молотые цеолитовые породы (30%)	110   77 33	140   98 42	165   115 50	245   171 74	280   196 84	340   238 102	380   266 114	420   294 126	450   315 135
Песок	1195	1165	1155	1085	1065	1020	965	930	900
Рассол*, в т.ч.: - природный рассол (50%) - вода (50%)	446 223   223	446 223   223	448 224   224	440 220   220	430 215   215	430 215   215	446 223   223	446 223   223	448 224   224
Плотность закладки, кг/м3	1750	1751	1768	1770	1775	1790	1790	1795	1795

*)приведенное в таблице соотношение рекомендуется на период освоения новых цеолитсодержащих составов и может быть уточнено по результатам наработанных экспериментальных данных

 

8.5.3.1. Паспорта прочности цеолитсодержащей закладки в геотермических условиях формирования закладочных массивов IV и II приведены соответственно в табл. 8.8 и 8.9.

Таблица 8.8.  Паспорта прочности цеолитсодержащей закладки различных марок в нормальных условиях и в условиях IV  геотермической зоны

 

Марка закладки	Расход цемента, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	1 10	0	0,19	0,33	0,51	0,9
10	1 40	0	0,33	0,74	1,1	1,5
15	1 65	0,2	0,47	1,15	1,7	2,5
30	2 45	0,3	1,2	2,9	3,65	5,0
40	2 80	0,5	1,6	4,0	4,5	6,0
60	3 40	0,9	2,0	4,5	6,45	8,7
70	3 80	1,0	2,35	4,85	7,50	10,1
90	420	2,1	3,0	5,8	9,3	11,0
100	450	3,0	4,5	7,5	10,4	12,0

Таблица 8.9.  Паспорта прочности цеолитсодержащей закладки различных марок в условиях II  геотермической зоны

 

Марка закладки	Расход вяжущего, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа, через суток
		3	7	14	28	90
5	1 10	0	0,1	3,1	0,1	0,1
10	1 40	0	0,2	0,4	0,6	0,6
20	1 65	0	0,3	0,8	0,9	0,9
30	2 45	0,2	1,0	2,2	2,7	2,7
40	2 80	0,3	1,3	3,1	3,7	3,8
60	3 40	0,6	1,7	3,8	5,0	5,2
70	3 80	0,8	2,1	4,2	6,1	6,2
80	420	1,2	2,9	5,4	7,7	7,9
110	450	1,4	4,4	7,0	8,8	9,0

8.5.3.2. Эталонные графики набора прочности цеолитсодержащей закладки различных марок в геотермических зонах IV и II представлены на рис. 8.5 и 8.6.

Рис.8.5. Эталонные графики набора прочности цеолитсодержащей (ЦС) закладки различных марок в геотермической зоне IV.

Рис.8.6. Эталонные графики набора прочности цеолитсодержащей (ЦС) закладки различных марок в геотермической зоне II.

8.6. Для оценки прочности закладочного массива в любой срок до достижения им нормативной прочности используются эталонные графики набора прочности закладки с различной марочной прочностью, приведенные на рис.8.1.- 8.6.

8.7. Доза добавки ЛСТ в составе цементных или клинкерных составов закладочных смесей зависит от расхода вяжущего (портландцемента или молотого клинкера, или молотый клинкер + молотый цеолит, или портландцемент + молотый цеолит), и определяется по формуле:

Q _д  = 4,3 – 0,0045 Q _в ,

где Q_д – расход добавки в сухом состоянии, кг/м³;

       Q_в – расход в составе закладочной смеси вяжущего, кг/м³.

 

8.7.1 Для введения необходимого количества водорастворимой добавки в закладочную смесь следует заранее готовить водный раствор рабочей концентрации.

8.7.2 Концентрация рабочего раствора добавки ЛСТ (определяется по табл.2  Приложения 4 в соответствии с плотностью раствора, устанавливаемой с помощью ареометра) не должна превышать 20 %. Соответственно плотность рабочего раствора не должна превышать 1,091 г/см³. При превышении данного показателя текучесть рабочего раствора резко снижается.

8.7.3 Расход рабочего раствора ЛСТ (А, л) в расчете на 1 м³ закладки определяется по формуле:

А = Q _д / С ,

где    Q_д - требуемый расход добавки ЛСТ (сухое вещество) на 1 м³ закладки, кг;

С – содержание добавки ЛСТ в 1л раствора рабочей концентрации (табл.2 Приложения 4), кг.

8.8. Количество воды или рабочего рассола в составе закладочной смеси должно обеспечивать требуемые реологические параметры: угол растекания смеси 1-3⁰, растекаемость 19,0 – 20,5 %, подвижность по полному погружению конуса не более 14,5 см. Изменение данных параметров за счет перерасхода воды при производстве твердеющих смесей не допускается.

8.8.1. Расход воды или рассола (Q _в , л) в составе закладочной смеси  1 м³ закладки рассчитывается по формуле:

Q _в = В – (А + В_п) ,

где В – расход воды или рассола на 1 м³ назначенного в производство состава закладки, л;

  В_п – содержание воды во влажном песке (табл.1 Приложения 4), используемом для приготовления 1 м³ закладки, л.

8.8.2.  Фактический расход воды или рабочего рассола при производстве закладки (водосодержание смеси) устанавливают согласно методике, изложенной в Приложении 3.

       8.9. В соответствие с фактической влажностью песка и плотностью добавки ЛСТ производят корректировку состава закладки в части расхода влажного песка, раствора ЛСТ и воды или рабочего рассола (Приложение 4). Откорректированный состав назначается в производство.

8.10.        Использование назначенного состава осуществляют до любого изменения в свойствах исходных материалов. Контроль свойств мелкозернистого песка и вяжущего выполняют согласно методикам, изложенным в Приложении 2.

8.10.1. Изменение качества мелкозернистого песка (гранулометрический состав, начальная температура и др.) существенно отражается на прочностных и реологических показателях закладки.

8.10.1.1  Закладочные смеси на песках с содержанием фракции -0,14 мм менее 20 % характеризуются высоким расслоением (К_р > 1,3) и водоотделением, поэтому использование таких песков без положительных результатов опытно-промышленного опробования транспортабельных свойств смесей и их водоотдачи (Приложение 3) не допускается. Опытно-промышленное опробование выполняют работники УТЗК и работники УЗР, ответственный – зам.главного инженера по закладочным работам.

8.10.1.2. Начальная температура песка, направляемого в производство закладки, отражается на температуре закладочной смеси, которая в свою очередь влияет на прочность искусственных массивов, формируемых в специфических температурных условиях рудника. При начальной температуре твердеющих смесей ниже + 15 ⁰С надлежит увеличивать расход вяжущего в составах закладки в зависимости от их фактической температуры и планируемых сроков обнажения формируемых закладочных массивов (табл. 8.10). 

 

 

Таблица 8.10.           Увеличение расхода вяжущего в составах закладки в

зависимости от их начальной температуры, кг/м³

Температура смеси, 0С	Сроки обнажения закладочного массива, сут
	3	4	5	6	7	8 - 10	11 - 15	16 - 20	21 - 28 и >
0	90	70	60	50	45	40	30	20	15
5	45	40	30	30	25	20	20	15	10
10	30	25	20	20	15	15	10	5	5

 

8.10.2. В процессе длительного транспортирования и хранения портландцемента, обусловленных его завозом единожды в год в период навигации, портландцемент частично утрачивает свои гидравлические свойства, что негативно отражается на прочности закладки.

8.10.2.1. Перед использованием весь портландцемент должен быть просеян через колосниковые решетки. Надрешетный продукт (гидратированный портландцемент), представленный камневидным материалом, не подлежит дальнейшей переработке и направляется в отход. Подрешетный продукт (портландцемент) подлежит испытанию согласно Приложению 2.

8.10.2.2. Необходимо производить корректировку состава закладочной смеси при неудовлетворительных испытаниях портландцемента по п.8.10.2.1. При этом дозу портландцемента в составе закладочной смеси надлежит увеличивать до достижения требуемой марочной прочности закладки (Приложение 5).

8.10.3. Назначение состава закладочной смеси в производство осуществляется технологом непосредственно перед запуском закладочного комплекса по результатам ежесуточной корректировки рецептуры закладки в соответствие с Приложениями 4 и 5, зафиксированным в «Журнале технолога по корректировке составов закладки» (Приложение 8). Назначенные в производство составы должны быть зафиксированы в «Журнале лаборанта по учету производства закладочной смеси» (Приложение 7) до начала выпуска закладочных смесей.

8.10.4. Все производимые на закладочном комплексе составы закладочных смесей подразделяются на высокопрочные (М 20-М 110) и низкопрочные (М 5-М 15). Высокопрочные составы используются для возведения несущей части и дорожного полотна закладочных массивов, низкопрочные – остальной части.

8.10.5.  По мере накопления статистических данных о влиянии качества песка и новых видов вяжущего на реологические и прочностные параметры закладки, критерии оценки качества нестабильных по свойствам материалов и базовые составы закладочных смесей могут уточняться и назначаться в производство распоряжением главного инженера рудника.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: