高水速凝单浆料 本发明涉及一种由硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰及外加剂组成的，用于矿山充填的高水速凝单浆料，属于建材领域。
目前，国内外用于矿山充填的材料，基本上是采用高水速凝双浆胶凝材料。这种材料管道输送浓度低，能实现采场不脱水，充填体强度增长较快，当水灰比2.5∶1时全水试块三天的单轴抗压强度可达3MPa以上。但是这种材料需建设两套矿山充填系统才能作业，难以在矿山充填系统使用。
本发明高水速凝单浆料的目的在于克服上述技术使用难度大、投资高、不易推广的不足，研制一种以硫铝酸盐水熟料、石膏、石灰及外加剂组成的高水速凝单浆料，可以达到采场充填料浆不脱水；强度当水灰比7∶1时R3≥0.MPa，当水灰比3.5∶1时，R3≥2MPa；浓度50～60％。可以采用一套充填系统作业，易操作、成本低。
本发明高水速凝单浆料是这样实现的，
对原材料的要求
硫铝酸盐水泥熟料
生产高水基填充材料的最主要、最关键的原材料是硫铝酸盐水泥熟料，这是由于硫铝酸盐水泥熟料中的主要矿物无水硫铝酸钙4CaO·3Al2O3.SO3能迅速的与石灰、石膏进行水化反应，生成钙矾石和大量含水的水化氧化铝胶体、C-S-H凝胶等水化产物。
这一可贵的性能就可以使填充材料水化形成的人工石在较短的时间内有相当高的强度，而且由于钙矾石有32个结晶水，可结合大量的水分子，并形成了人工石的结构骨架，其中间又被大量的水化氧化铝凝胶体和C-S-H凝胶体充满，可以保住大量的水份，构成了具有一定强度的人工石，使大水灰比2.5∶1成为可能。
硫铝酸盐水泥熟料是以适量地矾土、石灰石、石膏等为原料，经过回转窑在1350±50℃下煅烧而成的水泥熟料，其基本要求如下：
熟料中的4CaO·3Al2O3.SO3矿物 55～78％
熟料中的C2S矿物 12～25％。
石膏
为了迅速的使水能与4CaO·3Al2O3.SO3反应，生成钙矾石及其它水化产物，需要一定量的石膏和大量的碱性氧化物使熟料矿物被激发，迅速发生水化反应，
对石膏的基本要求是SO3含量愈高愈好。
石灰
在高碱率即CaO浓度增加的情况下，特别是在硫铝酸盐过量的条件下，钙矾石的形成是急骤的，反应速度非常快，而结晶呈细长针状体，长宽比很大。它是在固体颗粒的表面形成的，此时的浆体凝结迅速。因此石灰的质量对高水基填充材料的质量起到了相当重要的作用。
石灰中有效CaO含量＞70％。
外加剂
为了保证高水泥填充材料的各种性能，如速凝，早期强度高，悬浮性好，不泌水，必须加入适量的复合外加剂，这些外加剂大多是一碱金属的盐类。
下表为本发明高水速凝单浆料的化学成份：种类 Loss SIO AlO FeO熟料 / 4.68 37.99 3.08石膏 7.95 0.33 0.41 0.13石灰 6.49 13.14 4.48 3.34种类 CaO MgO TIO SO熟料 40.06 1.50 1.76 10.30石膏 38.46 2.47 0.01 49.29石灰 70.20 1.03 0.36 /
以上几种原料的重量百分比配比为：
硫铝酸盐水泥熟料45％～55％
石膏35％～45％
石灰8％～15％
外加剂(悬浮、速凝、粘稠)2％～7％。
本发明高水速凝单浆料的工艺过程包括：破碎、原料、均化、配料、粉磨、计量、包装等环节。(见附图)
生产中应注意的几个环节
配料的准确性
配料是否准确对高水速凝单浆料生产是一个关键的问题。在高水基材料中，硫铝酸盐水泥熟料能否迅速水化形成钙矾石，既取决于配比调整的是否恰当，又取决于外加剂的掺量是否适当。如果配比不准确，将严重影响高水基填充材料的性能。因此，配料的准确性对确保生产，有着极其重要的作用。在实现生产中，应采用电子计算机控制的电子皮带秤进行配料。这样既能保证配料的准确性，又使磨机喂料均匀，使产品质量提高。
粉磨的细度——比表面积对产品性能影响。
粉磨的细度，对性能的影响较大，我们知道，本发明材料是在大水灰比下进行水化反应的，如果细度较粗，将使颗料易于沉降，其溶解度也降低，减慢了水化反应的速度。
(1)细度对浆体悬浮性能的影响
细度对浆体的悬浮性能有很大的影响，所谓悬浮体，是指当颗料半径为0.1μ～10μ的固体粒子分散在液体中所形成分散物系，悬浮体是由很大数目的分子团组成，由于悬体是多相物质；界面自由焓也比较大，能自发吸附溶液中的离子，形成带有一定ξ电位的双电层，使颗粒的减少，界面自由焓相对变小，双电层的ζ电位降低，在其重力的作用下颗粒将会沉降。悬浮效果较差。
(2)细度对凝结的影响
颗粒越细，在水中的溶解速度越快。高水速凝单浆料要求三十分钟内初凝，要求有效成份迅速溶解速度越快越好。
在充分溶解的情况下，硫酸盐水泥熟料中的4CaO·3Al2O3.SO3矿物与石膏和石灰迅速进行水化反应，大大加快了凝结时间，对实际的填充是有益的。
(3)细度对早期强度的影响
细度越细，水化速度加快，高水速凝单浆料的早期强度可以大大的提高，不同的细度对凝结和强度的影响见表： 编 号 比表 面积 凝结时间 抗压强度(MPa) 初 终 2小时 1天 3天 7天 SP1 4023 0：48 1：01 1.38 2.62 4.02 4.16 SP2 4580 0：36 0：58 1.58 3.38 4.16 4.34 SP3 5034 0：19 0：27 2.24 4.04 4.31 4.71
从表中可以看出，细度对高水基填充材料的早期强度和凝结时间影响较大，而对后期强度影响较小。
实施例：
按上述工艺过程及条件将本发明高水速凝单浆料中各种组份的重量百分比为：
硫铝酸盐水泥熟料 50％
石膏 37％
石灰 10％
外加剂 3％
即可得到本发明高水速凝单浆料。
本发明高水速凝单浆料用于矿山胶结充填，采场内不需脱水，坑内环境不受污染、凝对时间短、强度增长快，有利用缩短采矿作业循环，充填工艺比双浆简单，利矿山推广应用。