超聚煤矸石砼及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型煤矿巷道保温材料，具体地说是超聚煤矸石砼，具体创新是 利用聚氨酯作为有机胶结料，替代传统混凝土建材中的水泥；用煤矸石作为主要原料，替代 传统混凝土原料组成中的石子，节能、利废、环保。
【背景技术】
[0002] 煤炭行业在我国能源行业中占据主导地位，煤炭的需求量在逐年大幅增加。随着 开采深度加深，矿井热害问题日益突出，严重影响了工作人员的身体健康和开采工作的顺 利进行，导致事故发生率上升，生产效率下降。矿井热害问题亟待解决。
[0003] 现有的矿井热害治理措施主要有人工制冷降温（矿井空调降温）和非人工制冷降 温两种。非人工制冷主要是通过通风、合理的开拓方式、充填采矿、减少热源等方法降低矿 井温度。空调降温常见的有局部风流冷却和矿井集中制冷。一般说来，非人工制冷的投资 和运行成本相对于人工制冷在短期内要少得多，因此结合矿井的具体情况，多重视非人工 制冷方法。当采用非人工制冷措施，在加大工作面风量情况下都无法解决深部高温高湿热 害问题时，才考虑采用人工制冷降温（矿井空调降温技术）。
[0004] 目前矿井保温措施存在的不足是：非人工制冷降温效果不明显或操作繁琐，而人 工制冷降温虽然降温明显，但其投资与运行成本均较高。对于矿井热害问题而言，能够研制 一种安全性高、成本低廉、效率高的保温隔热材料是煤矿生产中迫切需要解决的关键性技 术难题。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种保温隔热性能好、强度高、质轻的新型环保复合保温材料。
[0006] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[0007] 本发明的超聚煤矸石砼，其特点在于：由以下重量份的原料制成：二异氰酸酯13 份、聚醚多元醇13份、煤矸石40份、砂子33份、贝壳粉掺量为煤矸石总量的5%、玻化微珠 掺量为煤矸石总量的2%、辛酸亚锡掺量为二异氰酸醋总量的0. 1% -〇. 5%、磷酸按镁掺量 为二异氰酸酯总量的〇. 35%、无机铝岩防水剂掺量为煤矸石总量的0. 1%。
[0008] 本发明的超聚煤矸石砼是按如下方法进行制备：按配比将一半质量的煤矸石、一 半质量的砂子、一半质量的贝壳粉、一半质量的玻化微珠、一半质量的磷酸铵镁、一半质量 的无机铝岩防水剂及全部质量的辛酸亚锡混合后加入到全部质量的二异氰酸酯中，混合均 勾形成A料；
[0009] 按配比将另一半质量的煤矸石、另一半质量的砂子、另一半质量的贝壳粉、另一半 质量的玻化微珠、另一半质量的磷酸铵镁及另一半质量的无机铝岩防水剂混合后加入到全 部质量的聚醚多元醇中，混合均匀形成B料；
[0010] 将A料和B料混合并搅拌均匀、固化成型，即得超聚煤矸石砼。
[0011] 所述A料和B料混合后是以80r/min的速度搅拌5min。所述固化成型的条件是常 温、20Mpa压力下固化20?80min。
[0012] 本发明产品以聚氨酯作为有机胶结料，替代传统混凝土建材中的水泥，以煤矸石、 砂子、玻化微珠等无机料作为骨料，其中主要原料特性如下：
[0013] (1)聚氨酯：本发明产品采用双组份聚氨酯，由聚醚多元醇和二异氰酸酯室温合 成所得，现配现用。二者的主要参数见表1、表2。
[0014] 表1二异氰酸酯的主要参数
【主权项】
1. 超聚煤矸石砼，其特征在于：由以下重量份的原料制成：二异氰酸酯13份、聚醚多元 醇13份、煤矸石40份、砂子33份、贝壳粉掺量为煤矸石总量的5%、玻化微珠掺量为煤矸石 总量的2%、辛酸亚锡掺量为二异氰酸酯总量的0. 1% -0. 5%、磷酸铵镁掺量为二异氰酸酯 总量的0. 35%、无机铝岩防水剂掺量为煤矸石总量的0. 1%。
2. -种如权利要求1所述的超聚煤矸石砼的制备方法，其特征在于按如下步骤进行： 按配比将一半质量的煤矸石、一半质量的砂子、一半质量的贝壳粉、一半质量的玻化微 珠、一半质量的磷酸铵镁、一半质量的无机铝岩防水剂及全部质量的辛酸亚锡混合后加入 到全部质量的二异氰酸酯中，混合均匀形成A料； 按配比将另一半质量的煤矸石、另一半质量的砂子、另一半质量的贝壳粉、另一半质量 的玻化微珠、另一半质量的磷酸铵镁及另一半质量的无机铝岩防水剂混合后加入到全部质 量的聚醚多元醇中，混合均匀形成B料； 将A料和B料混合并搅拌均匀、固化成型，即得超聚煤矸石砼。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述A料和B料混合后是以80r/min 的速度搅拌5min。
4. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述固化成型的条件是常温、20Mpa 压力下固化20?80min。
【专利摘要】本发明公开了一种超聚煤矸石砼及其制备方法，其特征在于：以下重量份的原料制成：二异氰酸酯13份、聚醚多元醇13份、煤矸石40份、砂子33份、贝壳粉掺量为煤矸石总量的5％、玻化微珠掺量为煤矸石总量的2％、辛酸亚锡掺量为二异氰酸酯总量的0.1％-0.5％、磷酸铵镁掺量为二异氰酸酯总量的0.35％、无机铝岩防水剂掺量为煤矸石总量的0.1％。本发明的超聚煤矸石砼导热系数为0.018W/W/(m·K)，抗折强度达到7.5MPa，抗压强度达到9.7Mpa，吸水率为10.22％。
【IPC分类】C04B26-16, C04B18-12
【公开号】CN104591601
【申请号】CN201510036481
【发明人】徐子芳, 陈娟, 邹小童
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月23日