Дрібнодисперсна цементна в’яжуча суміш, спосіб її приготування та установка для приготування дрібнодисперсної цементної в’яжучої суміші

1 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь для приготовления цементных суспензий, содержащая мелкодисперсный вяжущий компонент, отличающаяся тем, что она представляет собой готовую к применению непосредственно на строительной площадке, затворяемую водой сухую смесь, содержащую в качестве мелкодисперсного вяжущего компонента мелкодисперсный клинкер или мелкодисперсный доменный шлак или их смесь, измельченные без носителей сульфата, и добавки, такие как бентонит, вулканический туф, мелкодисперсную кремниевую кислоту или подобные добавки, присадки, такие как присадку для вязкости, замедлитель затвердевания, ускоритель затвердевания, водоудерживающую присадку или другие известные присадки, причем указанная сухая смесь имеет постоянный и прерывистый гранулометрический состав, в котором диаметр частиц при массовой доле просева 95% меньше или равен 24 мкм и диаметр частиц при массовой доле просева 50% меньше или равен 7 мкм 2 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по п 1, отличающаяся тем, что диаметр частиц при массовой доле просева 95% меньше или равен 16 мкм и диаметр частиц при массовой доле просева 50% меньше или равен 5 мкм 3 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по п 1 или 2, отличающаяся тем, что соотношение частиц с диаметром при массовой доле просева 50% и частиц с диаметром при массовой доле просева 95% составляет 0,29-0,37 4 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по одному из пп 1-3, отличающаяся тем, что она содержит 5-95% по массе мелкодисперсного гра Зоя нулированного доменного шлака от массы мелкодисперсного цементного клинкера 5 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по любому из пп 1-4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит активатор мелкодисперсного гранулированного доменного шлака, имеющий аналогичную со шлаком степень измельчения и гранулометрию или еще более тонкую степень измельчения и гранулометрию 6 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по любому из пп 1-5, отличающаяся тем, что в качестве присадки для вязкости она содержит порошкообразный продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 7 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по любому из пп 1-6, отличающаяся тем, что она содержит присадки за исключением расширяющейся составляющей, соответственно каждой в количестве от 2 до 5 мае % 8 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по любому из пп 1-7, отличающаяся тем, что в качестве присадки она содержит расширяющуюся составляющую 9 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по п 8, отличающаяся тем, что в качестве расширяющейся составляющей она содержит алюминат кальция и сульфат кальция 10 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по п 8 или 9, отличающаяся тем, что она содержит мелкодисперсный клинкер без алюмината кальция и феррита кальция 11 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по любому из пп 8-10, отличающаяся тем, что она содержит расширяющуюся составляющую в массовой доле от 5 до 50% по весу смеси без расширяющейся составляющей 12 Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь по п 11, отличающаяся тем, что она содержит расширяющуюся составляющую в количестве от 10 до 30 мас% 13 Способ приготовления мелкодисперсной цементной вяжущей смеси по одному из пунктов 112, включающий измельчение компонентов смеси, отличающийся тем, что все компоненты, как мелкодисперсный клинкер, мелкодисперсный доменный шлак, добавки и присадки, имеющие заданную степень измельчения и гранулометрию, раздельно накапливают в бункерах, требуемые составляющие дозированно отбирают из соответст О о> 41911 вующих бункеров и подают в смеситель, в котором смешивают до получения сухой однородной смеси 14 Способ по п 13, отличающийся тем, что готовую сухую смесь подают в оконечный бункер, а затем засыпают в цементовоз 15 Способ по п 13 или 14, отличающийся тем, что для получения мелкодисперсного клинкера заданной степени измельчения и гранулометрии, портландцементный клинкер предварительно измельчают в цементной мельнице и засыпают в промежуточный бункер, затем клинкер предварительного помола сепарируют и запасают в бункере для хранения мелкодисперсного клинкера 16 Способ по п 15, отличающийся тем, что для получения мелкодисперсного доменного шлака заданной степени измельчения и гранулометрии, доменный шлак предварительно измельчают в цементной мельнице и засыпают в промежуточный бункер, затем доменный шлак предварительного помола сепарируют и запасают в бункере для хранения мелкодисперсного шлака 17 Способ по п 15 или 16, отличающийся тем, что грубые фракции на выходе сепаратора также запасают в бункере 18 Способ по п 17, отличающийся тем, что грубые фракции дозированно подают на предварительное измельчение 19 Способ по любому из пп 13-18, отличающийся тем, что присадки предварительно измельчают 20 Способ по любому из пп 13-19, отличающийся тем, что в смесь добавляют присадки с более грубой степенью измельчения и более крупной гранулометрией 21 Способ ло любому из пп 13-20, отличающийся тем, что в смесь, не содержащую расширяющуюся составляющую, дозированно добавляют расширяющуюся составляющую в количестве от 5 до 50 мае % 22 Способ по п 21, отличающийся тем, что расширяющуюся составляющую добавляют в количестве от 10 до 30 мае % 23 Способ по п 21 или 22, отличающийся тем, что в смесь добавляют расширяющуюся составляющую со степенью измельчения и гранулометрией по пп 1-3 24 Способ по п 21 или 23, отличающийся тем, что в смесь добавляют расширяющуюся составляющую с более грубой степенью измельчения и гранулометрией чем по пп 1-3 25 Способ по любому из пп 21-24, отличающийся тем, что в качестве расширяющейся составляющей в смесь добавляют алюминат кальция или сульфат кальция 26 Способ по любому из пп 21-25, отличающийся тем, что портландцементный клинкер измельчают без сульфатной добавки 27 Способ по любому из пп 21-26, отличающийся тем, что определяют состав смеси с заранее заданным значением расширения путем определения скоростей отверждения смеси и эттрингитообразования расширяющейся составляющей с различной степенью измельчения и гранулометрией 28 Способ по любому из пп 21-27, отличающийся тем, что расширяющиеся составляющие измельчают раздельно и фракции с различной степенью измельчения и гранулометрией накапливают раздельно 29 Способ по любому из пп 13-28, отличающийся тем, что фракции, по меньшей мере, одной составляющей сухой смеси, имеющие различную степень измельчения и гранулометрию, накапливают раздельно 30 Установка для осуществления способа по одному из пп 13-29, включающая бункер, смеситель и транспортирующее устройство, отличающаяся тем, что она включает цементную мельницу и воздушный сепаратор для изготовления компонентов смеси заданной степени измельчения и гранулометрии, при этом для каждой составляющей смеси, как мелкодисперсный клинкер, мелкодисперсный доменный шлак, добавки и присадки, установлен бункер для хранения, оборудованный соответствующим дозатором, причем бункеры размещены перед смесителем для приготовления сухой смеси из указанных компонентов 31 Установка по п 30, отличающаяся тем, что перед смесителем установлено устройство для взвешивания компонентов смеси 32 Установка по п 30 или 31, отличающаяся тем, что смеситель выполнен в виде высокопроизводительного смесителя 33 Установка по одному из пп 30-32, отличающаяся тем, что для одного компонента смеси установлены, по меньшей мере, два бункера для хранения 34 Установка по одному из пп 30-33, отличающаяся тем, что за смесителем установлен накопительный бункер 35 Установка по одному из пп 30-34, отличающаяся тем, что для изготовления мелкодисперсного клинкера она снабжена цементной мельницей, промежуточным бункером и воздушным сепаратором, причем выход цементной мельницы транспортерами соединен со входом промежуточного бункера, выход которого соединен со входом воздушного сепаратора, а выход воздушного сепаратора соединен со входом накопителя грубых фракций клинкера 36 Установка по п 35, отличающаяся тем, что для изготовления мелкодисперсного доменного шлака она снабжена цементной мельницей, промежуточным бункером и воздушным сепаратором, причем выход цементной мельницы транспортерами соединен со входом промежуточного бункера, выход которого соединен со входом воздушного сепаратора, а выход воздушного сепаратора соединен со входом накопителя грубых фракций доменного шлака 37 Установка по п 35 или 36, отличающаяся тем, что выход воздушного сепаратора транспортерами соединен со входами накопителя грубых фракций клинкера и доменного шлака, а выходы накопителей грубых фракций транспортерами соединены со входом цементной мельницы 41911 Изобретение касается мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, предназначенной для приготовления цементной суспензии для заполнения и/или нагнетания, например, пор и пустот в рыхлых горных породах или трещин и пустот в скальных породах или в бетонных строительных изделиях Изобретение касается также способа приготовления вяжущей смеси и установки для осуществления способа Мелкодисперсные цементы являются очень мелкозернистым гидравлическим вяжущим веществом с постоянной и узкой градацией распределения и ограничением размеров частиц Свойства и применение мелкодисперсных цементов описаны, например, в действующей инструкции по нагнетательным работам с использованием мелкодисперсных вяжущих веществ в рыхлых горных породах ("Bautechmk" ("Строительная техника") 70, 1993 г, № 9, Ernst & Sohn, С 550-560, и ZTVRISS 93, Verkehrsblatt-Document В 5237, Verkehrsblatt-Verlag) Технология в обоих названных документах не едина В инструкции используется термин "Feinstbindemittel" (мелкодисперсный вяжущий материал), а в ZTV-RISS термин "Femzement" (мелкодисперсный цемент) В дальнейшем будет использоваться термин "Femzement" (мелкодисперсный цемент), применяемый также в специальной литературе ("Beton" 1/94, С 12-16, "Felsbau" (Разработка скальных пород) 11 [1993], № 6, "Sonderabdruck, Baumgemeur" (Специальное издание для инженеров-строителей) 67, [1992], С 499-504 Согласно инструкции для приготовления цементных суспензий должен применяться мелкодисперсный цемент, изготовленный с использованием просеивания более 95% при размере ячеек сита 16 мкм (0,016 мм) и добавлением подходящих добавок и присадок Термины и содержание терминов составных частей "Zuzatzstoff" (добавка) и Zuzatzmittel" (присадка) определены в инструкции по цементу N В 3, BBD/KA 1 93/20 В п 1 формулы изобретения ФРГ 4013871 А1 точно предписана последовательность операций смешивания при изготовлении цементной суспензии из мелкодисперсного цемента и активных присадок, таких как разжижитель, расширитель (средство для набухания), замедлитель отвердения и средство для удержания воды, а в п 2 формулы изобретения выставлено требование, что должна применяться демирализированная вода В качестве расширителя применяют алюминаты и бентониты В качестве заполнителей для заливки или нагнетания используется цементная суспензия, которая приготовляется непосредственно на строительной площадке Она состоит по меньшей мере из двух вяжущих составляющих, а именно одной, содержащей мелкодисперсный цемент и добавки, и другой, содержащей активные присадки (Гиорги Ивании, Вальтер Роза "Заполнение трещин и пустот цементными суспензиями при строительстве конструкций", "Beton- und Stahlbetonbau" ("Строительство бетонных и железобетонных конструкций"), 87 [1992], № 9, С 224-229, -прототип Успех нагнетания заполнителя зависит от реологических свойств цементной суспензии и ме ханико-технологичнеских свойств гидратизированных материалов в пустотах или трещинах Необходимо эффективное затворение мелкодисперсного цемента путем интенсивного перемешивания и правильное дозирование требуемых добавок в последовательности и в режиме, предписанных изготовителем цемента Твердые и жидкие составляющие для приготовления заполнителя изготовителем поставляются в отдельных упаковках и на строительной площадке в соответствие с инструкциями должны храниться в бочкотаре, причем необходимо тщательно соблюдать предписанные условия хранения, а также дозировку составляющих и последовательность операций перемешивания Поставка и хранение составляющих, а также приготовление смеси являются мероприятиями, в значительной степени удорожающими изготовление заполнителя Кроме того, предписанное обхождение и технология смешивания составляющих смеси на строительной площадке во многих случаях не полностью обеспечиваются и требует больших затрат на осуществление строгого контроля Кроме того, установлено, что даже, если соблюдались известные методы затворения мелкодисперсного цемента, качество цементной суспензии и, в особенности, получающегося из суспензии гидратизированного материала, может значительно колебаться от порции к порции Причины этого до сих пор неизвестны Известен способ изготовления цементной вяжущей смеси, включающий измельчение портландцементного клинкера, гранулированного шлака и добавки (ас СССР № 1308588, МПК С04В 7/36, 1987г) Недостатком способа является то, что портландцементный клинкер, гранулированный доменный шлак и добавку измельчают совместно Для получения готовой сухой смеси одинакового состава и одинакового качества необходимо, чтобы добавки и присадки, входящие в состав смеси, имели предпочтительно более высокую степень измельчения и подобранное распределение размеров частиц, т к их действие в этом диапазоне степени измельчения очень интенсивно, и относительно небольшие изменения в количестве присадок, распределении размеров частиц и степени измельчения дают большие отличия в свойствах полученных смесей Получение цементной вяжущей смеси указанным способом приводит к тому, что цементные суспензии имеют разное качество от поставки к поставке, что по-видимому, можно объяснить, например, неконтролируемыми обогащениями минеральными фазами во время совместного измельчения компонентов смеси Для формирования сухой смеси, согласно изобретению, необходимы устройства измельчения, сепарирования, дозирования и смешивания, обеспечивающие объектно-ориентированное производство мелкодисперсной цементной вяжущей смеси постоянного качества Известна установка для приготовления сухих смесей, выбранная в качестве прототипа, содержащая бункер, смеситель и транспортирующее устройство (ас СССР № 1576345, МПК В28С 7/04, 1990 г) 41911 Данная установка не позволяет реализовать способ изготовления смеси, согласно изобретению, с заданной степенью измельчения и распределения размеров частиц и точным дозированием всех составляющих, таких как мелкодисперсный клинкер и/или мелкодисперсный шлак, а также сухих добавок и присадок, т к совместное измельчение компонентов смеси, без измельчения высокой степени, и подбора распределения размеров частиц и дозирования, не позволяет получить смесь с заданными свойствами и гарантированным качеством Задачей изобретения является создание мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, используемой для заполнения и/или запрессовки пор, пустот, трещин в рыхлых или скальных породах и т п , осуществляемого непосредственно на строительной площадке, которая благодаря оптимизации ее параметров (распределение размеров частиц, степень дисперсности и содержание составляющих смеси), обладала бы заданными реологическими и механико-технологическими свойствами готового заполнителя, при снижении затрат на ее изготовление и использование Поставленная задача решается тем, что мелкодисперсная цементная вяжущая смесь для приготовления цементных суспензий, содержащая мелкодисперсный вяжущий компонент, согласно изобретению, представляет собой готовую к применению непосредственно на строительной площадке, затворяемую водой сухую смесь, содержащую в качестве мелкодисперсного вяжущего компонента мелкодисперсный клинкер или мелкодисперсный доменный шлак или их смесь, измельченные без носителей сульфата, и, наконец, добавки, такие как бентонит, вулканический туф, мелкодисперсную кремниевую кислоту или подобные добавки, присадки, такие как присадку для вязкости, замедлитель затвердевания ускоритель затвердевания, и водоудерживающие присадки, или другие подобные присадки, причем указанная смесь имеет постоянный и прерывистый гранулометрический состав, в котором диаметр частиц при массовой доле просева 95% меньше или равен 24 мкм и диаметр частиц при массовой доле просева 50% меньше или равен 7мкм Таким образом, изобретение касается готовой сухой смеси, просто затворяемой водой в условиях строительной площадки Опасность возможной ошибки при весовом и/или объемном определении соотношения составляющих на строительной площадке исключена К тому же отпадает необходимость в строгом соблюдении требуемой до сих пор последовательности смешивания составляющих, нарушение которой приводило к значительным изменениям в качестве смеси Для замешивания сухой смеси, согласно изобретению, не требуется деминерализированная вода Она может быть замешана также остаточной водой с содержанием хлоридов согласно таблице 1 "Директивы по остаточной воде" (RestwasserRichthme)- DAfStb (Комиссия ФРГ по железобетону, "Директива по производству бетона с использованием остаточной воды, остаточного бетона и остаточного строительного раствора" (Издана в сентябре 1991 г) Благодаря отработанной рецептуре, технические характеристики суспензий и механико-технологические характеристики гидратизированного материала не зависят от качества воды Кроме того, диаметр частиц при массовой доле просева 95% меньше или равен 16 мкм и диаметр частиц при массовой доле просева 50% меньше или равен 5 мкм, а соотношение частиц с диаметром при массовой доле просева 50% и частиц с диаметром при массовой доле просева 95% составляет 0,29-0,37 Кроме того, смесь содержит 5-95% по массе мелкодисперсного гранулированного доменного шлака от массы мелкодисперсного цементного клинкера, также дополнительно содержит активатор мелкодисперсного гранулированного доменного шлака, имеющий аналогичную со шлаком степень измельчения и гранулометрию, или еще более тонкую степень измельчения и гранулометрию Кроме того, в качестве текучего вещества смесь содержит порошкообразный продукт конденсации нафгалинсульфокислоты с формальдегидом, а также присадки соответственно в количестве от 2% до 5% по весу Кроме того, в качестве присадки смесь содержит расширяющуюся Устранение технологических ошибок при замешивании суспензий, согласно настоящему изобретению, имеет решающее значение, например, для успешного проведения операции нагнетания мелкодисперсных вяжущих веществ, потому что повторение операции нагнетания для замены ранее закачанного, неправильно замешанного заполнителя с недостаточными характеристиками, как правило, невозможно с экономическими приемлемыми затратами К тому же применение готовой сухой смеси, согласно изобретению, имеет экономические преимущества при наполнении, хранении и транспортировании, а также обслуживании транспортных емкостей Задачей изобретения является создание способа изготовления мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, используемой для приготовления цементной суспензии для заполнения и/или запрессовки пор и пустот в горных и скальных породах и т п , который благодаря раздельному измельчению с, по меньшей мере, одинаковым распределением размеров составляющую, в качестве которой применяется алюминат кальция и сульфат кальция Кроме того, смесь содержит мелкодисперсный клинкер без алюмината кальция и феррита кальция Кроме того, смесь содержит расширяющуюся составляющую в массовой доле от 5 до 50% по весу смеси без расширяющейся составляющей, предпочтительно в количестве от 10 до 30 мае % Мелкодисперсная цементная вяжущая смесь, согласно изобретению, состоит из ориентированной на конкретное применение, специально произведенной на за вод е-изготовителе смеси (Werktrockenmischung, готовая сухая смесь), содержащей все необходимые для конкретного специального применения добавки и присадки, имеющие предпочтительно такую же или более высокую степень дисперсности, а также определенное распределение размеров частиц, хорошую диспергируемость в воде и высокую реактивность На строительной площадке сухую смесь следует лишь замешать водой в предписанном количестве 41911 частиц, степенью измельчения и раздельному накоплению составляющих позволяет точно дозировать их, тем самым обеспечивать заданные свойства готовой смеси Поставленная задача решается тем, что в известном способе производства цементной вяжущей смеси, включающем измельчение компонентов смеси, согласно изобретению, мелкодисперсный клинкер, мелкодисперсный доменный шлак и присадки, имеющие заданную степень измельчения и гранулометрию, раздельно накапливают в бункерах, дозировано отбирают из соответствующих бункеров и подают в смеситель, в котором смешивают до получения сухой однородной смеси Кроме того, готовую сухую смесь подают в оконечный бункер, а затем засыпают в цементовоз Кроме того, для получения мелкодисперсного клинкера заданной степени измельчения и гранулометрии, портландцементный клинкер предварительно измельчают в цементной мельнице и засыпают в промежуточный бункер, затем клинкер предварительного помола сепарируют и запасают в бункере для хранения мелкодисперсного клинкера Кроме того, для получения мелкодисперсного доменного шлака заданной степени измельчения и гранулометрии, доменный шлак предварительно измельчают в цементной мельнице и засыпают в промежуточный бункер, затем доменный шлак предварительного помола сепарируют и запасают в бункере для хранения мелкодисперсного шлака Кроме того, грубые фракции на выходе сепаратора также запасают в бункере, а затем дозированно подают на предварительное измельчение Кроме того, присадки предварительно измельчают, и в смесь добавляют присадки с более грубой степенью измельчения и гранулометрией Кроме того, в смесь, не содержащую расширяющуюся составляющую, дозированно добавляют расширяющуюся составляющую в количестве от 5 до 50 мае %, предпочтительно в количестве от 10 до 30 мае % Кроме того, в смесь добавляют расширяющуюся составляющую с заданными степенью измельчения и гранулометрией или более грубой степенью измельчения и гранулометрией, и в качестве расширяющейся составляющей в смесь добавляют алюминат кальция или сульфат кальция Кроме того, портландцементный клинкер измельчают без сульфатной добавки Кроме того, определяют состав смеси с заранее заданным значением расширения путем определения скоростей отверждения смеси и эттрингитообразования расширяющейся составляющей с различной степенью измельчения и гранулометрией Кроме того, расширяющиеся составляющие измельчают раздельно и фракции с различной степенью измельчения и гранулометрией накапливают раздельно Кроме того, фракции по меньшей мере одной составляющей сухой смеси, имеющий различ ную степень измельчения и гранулометрию, накапливают раздельно Раздельное измельчение до мелкодисперсного состояния цементного клинкера и доменного шлака, если последний должен входить в состав мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, а также применение добавок и присадок, в особенности по меньшей мере с такими же степенью измельчения и распределением размеров частиц, и раздельное предварительное накопление всех составляющих мелкодисперсной цементной вяжущей смеси позволяет производить точную дозировку составляющих и после гомогенизации гарантировать предопределенное качество заполнителя или цементной суспензии и отвердевшего изделия Задачей изобретения является создание установки для приготовления мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, с помощью которой, путем обеспечения раздельного измельчения составляющих до мелкодисперсного состояния, их раздельного накопления и точного дозирования, можно получить сухую мелкодисперсную цементную вяжущую смесь с заданными свойствами и гарантированным качеством Поставленная задача решается тем, что известная установка, включающая бункер, смеситель и транспортирующее устройство, согласно изобретению, включает цементную мельницу и воздушный сепаратор для изготовления мелкодисперсного клинкера и мелкодисперсного доменного шлака заданной степени измельчения и гранулометрии, при этом для каждой составляющей смеси, как мелкодисперсный клинкер, мелкодисперсный доменный шлак, добавки и присадки, установлен бункер для хранения, оборудованный соответствующим дозатором, причем бункера размещены перед смесителем для приготовления сухой смеси из указанных составляющих Кроме того, перед смесителем установлено устройство для взвешивания составляющих смеси, а смеситель выполнен в виде высокопроизводительного смесителя Кроме того, для одного компонента смеси установлены, по меньшей мере, два бункера для хранения, а за смесителем установлен накопительный бункер Кроме того, выход цементной мельницы транспортерами соединен со входом промежуточного бункера, выход которого соединен со входом воздушного сепаратора, а выход воздушного сепаратора соединен со входом накопителя грубых фракций клинкера и доменного шлака Кроме того, выход воздушного сепаратора транспортерами соединен со входами накопителя грубых фракций клинкера и доменного шлака, а выходы накопителей грубых фракций транспортерами соединены со входом цементной мельницы Наличие в установке цементной мельницы (количество мельниц определяется желаемой производительностью установки), воздушного сепаратора, бункеров для хранения составляющих смеси с различной степенью измельчения и дозирующих устройств позволяет обеспечить раздельное измельчение составляющих смеси до мелкодисперсного состояния, их раздельное предварительное накопление и точную дозировку составляю 41911 щих, что гарантирует заданное качество заполнителя, цементной суспензии и отвердевшего изделия Далее изобретение изложено более подробно с использованием графических материалов На них изображены фиг 1 - схема установки для приготовления мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, согласно изобретению, фиг 2 - график влияния присадки для вязкости, фиг 3 - график распределения размеров частиц, фиг 4 - график скорости реакции мелкодисперсной цементной вяжущей смеси и расширяющейся составляющей, фиг 5 - график распределения размеров частиц мелкодисперсной цементной вяжущей смеси и расширяющейся составляющей Согласно изобретению, мелкодисперсная цементная вяжущая смесь содержит основное вещество или основные вещества сверхтонкого помола, сухие добавки и, при необходимости, сухие присадки Основное вещество состоит из мелкодисперсного портландцементного клинкера (это портландцементный клинкер сверхтонкого помола) или смеси мелкодисперсного портландцементного клинкера и мелкодисперсного доменного шлака (это доменный шлак сверхтонкого помола), измельченных без носителей фосфата, или лишь мелкодисперсного доменного шлака плюс активатор, имеющий аналогичную со шлаком или более тонкую степень измельчения и гранулометрию В качестве добавок смесь содержит бентонит, и/или вулканический туф, и/или мелкодисперсную кремниевую кислоту Активными присадками являются, в основном, присадка для вязкости или диспергатор, замедлитель отвердения, средство для удержания воды, ускоритель отвердения и расширяющиеся составляющие В качестве текучего вещества смесь содержит порошкообразный продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом Количество мелкодисперсного гранулированного доменного шлака составляет 5-95% от массы мелкодисперсного цементного клинкера Добавки к мелкодисперсному клинкеру или к смеси мелкодисперсных клинкера и доменного шлака или к мелкодисперсному доменному шлаку подобраны очень точно и воспроизводимо, причем, предпочтительно, все существенные составляющие имеют распределение частиц d95 < 24 мкм, предпочтительно d95 < 16 мкм, и d50 < 7 мкм, предпочтительно d50 < 7 мкм, а отношение d50 к d95 = 0,33 ± 0,04 (d95 = диаметр частиц при массовой доле просева 95%, d50 = диаметр частиц при массовой доле просева 50%) Если эти условия соблюдаются, имеется возможность оптимизировать влияние присадок, содержание которых колеблется от 2 до 5% К примеру, влияние присадки для вязкости на технические характеристики цементной суспензии с соотношением вода-вяжущее вещество, равным 0,7 отображено на фиг 2 Из хода кривых видно, что даже при незначительных отклонениях содержания присадки для вязкости от заданного значения, реологические свойства суспензии, в значительной степени определяющие результат операции нагнетания, изменяются При этом с увеличением массовой доли присадки для вязкости с 2 до 4% начальная вязкость суспензии на фиг 2 обозначенная временем растекания в момент времени t = 0 - изменяется сравнительно мало, однако, изменение вязкости во время обработки свежей смеси имеет явно выраженную зависимость от дозировки присадки для вязкости Поэтому эффективного применения цементной суспензии можно ожидать лишь тогда, когда как начальная вязкость, так и вязкость по истечении времени обработки будут сооптимизированы путем выбора подходящей присадки для вязкости с подобранной ее массовой долей При оптимизации дозирования присадок одновременно следует обращать внимание на влияние добавок на твердость гидратизированной суспензии, с тем, чтобы можно было обеспечить прежде всего требования к материалу, обусловленные статически действующими ремонтными мероприятиями Сведенные в нижеследующей таблице 1 результаты испытаний на твердость призматических опытных образцов показывают, что передозировка присадки для вязкости в массовой доле 5% уже ведет к потере ранней твердости При массовой доле присадки для вязкости 6% твердость полностью недостаточно отвердевшей суспензии не подлежит измерению Таблица 1 Ранняя твердость цементной суспензии (соотношение вода/вяжущее вещество = 0,6) в зависимости от содержания присадки Содержание присадки (массовая доля) Прочность при сжатии через два дня (H/MMZ) 4% 20,8 5% 6% 18,9 не измеряемо Вследствие сравнительно высокого потребления воды мелкодисперсными цементами в процессе отвердения происходит заметная усадка, которая до сих пор компенсировалась известными добавками (бентонит) и присадками (набухающие, расширяющиеся составляющие) лишь частично и неконтролируемо Хотя в случае готовых сухих смесей, согласно изобретению, усадка и контролируется, потому что при изготовлении в мелкодисперсную цементную смесь контролируемо до бавляются добавки и присадки с учетом их действия, однако недостаток, вызванный усадкой, а именно, потеря прочности сцепления, не может быть компенсирован полностью Известный уровень техники свидетельствует, что изменяется степень усадки - и как следствие - не может быть обеспечена равномерность механо-технологических характеристик затвердевшего заполнителя Благодаря специальным дополнительным мерам, при использовании мелкодисперсных вяжущих 41911 смесей, согласно изобретению, можно задать предопределенное расширение с учетом ожидаемой усадки Используя эффект расширения или увеличения объема, можно управляемо или предопределенно избежать потерь прочности сцепления связанной системы, состоящей из скальной породы или бетона и нагнетаемого заполнителя Одновременно, благодаря расширению, улучшается заполнение пустоты или трещины и герметичность связанной системы Известно большое количество расширяющихся цементов, базирующихся исключительно на цементах обычного состава и обычных расширяющихся составляющих Многолетний практический опыт работы с этими расширяющимися цементами показал, что может быть достигнута определенная степень гарантии свойств расширяющихся цементов с расширяющимися составляющими, образующими эттрингит, причем известные расширяющиеся цементы состоят из смеси обычного портландцемента с составляющими, содержащими алюминат-сульфат Характеристики этих известных расширяющихся цементов зависят от химико-минералогического состава и соотношения между составляющими, а также от технологических факторов, как, например, консистенция и условия хранения или им подобные Несмотря на богатый опыт практического применения известных расширяющихся цементов, возникают существенные проблемы целевого управления параметрами процесса структурирования при отвердении, определяющими характеристики твердого материала В известных расширяющихся цементах регулируемыми факторами влияния служат, главным образом, массовое соотношение между портландцементом и расширяющимися составляющими, а также химическая активность последних Особенно эффективным является управление расширением, согласно изобретению, при использовании клинкера тонкого помола, бедного на алюминат кальция и сульфат кальция В готовой сухой смеси, согласно изобретению, расширяющаяся составляющая согласована с мелкодисперсной цементной смесью, лишенной расширяющейся составляющей, т е не содержащей или бедной алюминатом кальция и сульфатом кальция Согласно изобретению, такая смесь содержит эттрингитообразующую расширяющуюся составляющую в массовой доле от 5 до 50% по весу смеси, предпочтительно, от 10 до 30 мае % Таким образом, оказалось, что могут быть устранены проблемы обеспечения качества и обрабатываемости при использовании многокомпонентных систем на строительной площадке при одновременном удовлетворении высоких требований к заполнителю, если для изготовления цементной суспензии применять готовую сухую смесь, имеющую определенную степень помола и распределения частиц основного вещества, добавок и присадок Это достигается благодаря тому, что к исходным материалам для производства мелкодисперсной цементной вяжущей смеси в зависимости от конкретного случая применения необходимые добавки и присадки подмешиваются еще на заводе-изготовителе после заключительного измельчения клинкера или доменного шлака, так что на строительной площадке для приготовления готовой к обработке цементной суспензии остается лишь к этой сухой смеси добавить воды в соответствии с определенным соотношением вода/вяжущее вещество Это возможно благодаря применению порошкообразных добавок и присадок со степенью измельчения и распределением размеров частиц, согласованными со степенью измельчения основного вяжущего вещества, вследствие чего эти добавки и присадки приобретают очень хорошие диспергируемость и реактивность при замешивании сухой смеси с водой Определенные диспергируемость или растворимость в воде и реактивность этих сухих составляющих обеспечивают их непосредственную активность после добавления воды при затворении суспензии При этом обнаружилось, что не только различные количества добавок, но и различные степень измельчения и распределение размеров частиц, в особенности в пределах указанного диапазона d95 - d50, имеют различное действие, что было испытано при использовании отдельных составляющих, выполнении предписанной последовательности операций смешивания и использования деминерализированой воды Присадки в указанном диапазоне степени измельчения реагируют неожиданно чувствительно, так что степень измельчения и распределение размеров частиц могут использоваться в качестве параметров для получения предварительно заданных свойств Предварительно подготовленные сухие смеси, согласно изобретению, (готовые сухие смеси) имеют то преимущество, что на их основе путем замешивания водой получаются стабильные цементные суспензии от низкой до средней вязкости, которые, благодаря химико-минералогическим и физическим характеристикам сухой смеси и консистенции после замешивания водой, а также благодаря низкой реактивности в течение интервала времени обработки имеют особенно хорошую обрабатываемость, вследствие чего они пригодны для всех видов пропитки и нагнетания К тому же, благодаря составу сухих смесей, по истечении интервала времени обработки достигается сравнительно высокая ранняя твердость гидратизированной смеси, благодаря чему такие цементные суспензии пригодны также для статистически действующих (с силовым замыканием) мероприятий, а именно, независимо от состояния влажности заполняемых строительных элементов Способ приготовления мелкодисперсной цементной вяжущей смеси, согласно изобретению, отличается тем, что все ее компоненты полностью отдельно доводят до заданной степени измельчения и распределения размеров частиц, раздельно накапливают в бункерах, затем дозированно отбирают из соответствующих бункеров, и смешивают в смесителе до получения сухой однородной смеси, после чего ее подают в накопительный бункер, а затем засыпают в цементовоз Согласно изобретению, важным является то, что применяются сухие присадки, имеющие степень измельчения и распределения размеров частиц по меньшей мере такие же, как и мелкодисперсная цементная вяжущая смесь или же смесь вообще имеет требуемые степень измельчения и распределения размеров частиц, причем присадки 41911 могут быть грубее, однако имеют такое же распределение размеров частиц, как и вяжущая смесь Поскольку, рынок присадок с желаемыми степенью измельчения и распределением размеров частиц отсутствует, присадки производятся специально В противном случае имеющиеся на рынке присадки, обладающие различными степенями измельчения и распределением размеров частиц, должны соответственно отбираться Обнаружилось, что присадки тонкого помола с вяжущей смесью тонкого помола имеют доселе неизвестные параметры реакции и могут обеспечить требуемое качество заполнителя, если позаботиться о том, чтобы мелкодисперсная цементная вяжущая смесь также имела определенное качество - в смысле ее состава, степени измельчения и распределения размеров частиц Для получения мелкодисперсного клинкера и доменного шлака заданной степени измельчения и гранулометрии, портландцементный клинкер и доменный шлак раздельно предварительно измельчают в цементной мельнице и засыпают в промежуточный бункер для данного компонента смеси, затем их сепарируют и грубые фракции запасают в накопителях грубых фракций, откуда их подают на измельчение в цементную мельницу Присадки и добавки также предварительно измельчают и фракции по меньшей мере одного компонента смеси, имеющие различную степень измельчения и гранулометрию, накапливают раздельно В рамках изобретения было обнаружено, что управление расширением готовых сухих смесей, согласно изобретению, может быть достигнуто не только различным количеством добавок, но и определенными реактивными эттрингитообразующими расширяющимися составляющими, путем варьирования реактивности расширяющихся составляющих при заданном составе смеси или заданном количестве добавки на базе различного распределения размеров частиц и степени измельчения При этом, согласно изобретению, скорость отверждения вяжущей смеси и скорость образования эттрингита расширяющихся составляющих подбираются друг под друга Например, применяется расширяющаяся составляющая на основе алюмината-сульфата, в частности, состоящая из алюмината кальция или сульфата кальция, степень измельчения и распределение размеров частиц которой лежит в пределах этих параметров для мелкодисперсной вяжущей смеси С помощью этих параметров - степени измельчения и распределения размеров частиц - обеспечивается воспроизводимое управление расширением, благодаря чему мелкодисперсная цементная вяжущая смесь может удовлетворять различным требованиям конкретного применения Обнаружилось, что эттрингитообразующие расширяющиеся составляющие обладают синергическим эффектом, повышая седиментационную стабильность цементной суспензии При этом лишенную расширяющейся составляющей мелко дисперсную цементную вяжущую смесь в массовой доле от 50 до 90 %, предпочтительно от 70 до 90%, с распределением частиц d95