При отработке месторождений руд черных и цветных металлов подземным способом распространены системы с закладкой выработанного пространства в основном твердеющими смесями. Затраты на закладочные работы составляют 25-30 % в себестоимости руды, при этом на долю цемента приходится 40~60 % всех затрат на производство закладочного материала [1]. Одной из главных причин значительного расхода цемента является наличие в закладочном материале излишней воды, способствующей его перемещению по закладочному трубопроводу в самотечном режиме. Такие смеси принято называть литыми.
В 80-х годах в СССР и за рубежом были проведены исследования по отработке технологии производства закладочных смесей повышенной плотности 1800-2200 кг/м3. Такие смеси в зависимости от содержания воды и вида заполнителя можно подразделить на два типа. Смеси первого типа представляют собой однородную плотную пульпу с содержанием воды 25—30 %, а второго — пасту с содержанием воды 20-23 %. При этом пастообразные смеси могут состоять как из тонкоизмельченных хвостов флотации, так и из сочетания тонких и крупных (до 30 мм) фракций. Подвижность пульпообразных плотных смесей определяют осадкой (глубиной погружения) конуса СтройЦНИИЛа по ГОСТ 5802, подвижность пастовой смеси — осадкой конуса по ГОСТ 10181[1].
В наших исследованиях приготавливались закладочные растворы по технологии паст из отходов мокрой магнитной сепарации железных руд КМА отвалов «Грачев Лог» и «Буферная емкость», тонкомолотых сталелитейных шлаков и доменного производства, портландцемента ПЦ400-Д20, выпускаемого ОАО «Белгородский цемент», доломита Липецкого месторождения.
Количество воды для лабораторного замеса подбиралась опытным путем для обеспечения требуемой осадки конуса СтройЦНИИЛа в пределах 10-12 см. Вода отмерялась мерным цилиндром с точностью 5 мл. Количество портландцемента в составе смесей варьировалось от 0,7 до 25 мас.%. Тонина помола всех компонентов оценивалась по содержанию частиц более 80 мкм. Содержание частиц менее 80 мкм в компонентах смеси составляла от 94 до 80 мас.%.
Плотность свежеприготовленной смеси определялось путем взвешивания массы раствора в стандартной емкости объемом 1 литр.
Водоудерживающая способность растворной смеси определялась по п. 5 ГОСТ 5802-86 путем испытания слоя растворной смеси толщиной 10 мм, уложенного на промокательную бумагу. Так как испытываемые растворы были подвержены сильному водоотделению, то нами была предложена методика определения относительного водоотделения, заключающаяся в следующем. В высокий мерный цилиндр закладывалась свежеприготовленная смесь и оставлялась в покое течении 2 часов. В верхней части раствора за счет водоотделения появлялся осветленный слой воды, который замерялся.
Относительное водоотделение определялось по формуле:
Относительное водоотделение = 
Для закладочных растворов важным показателем является подвижность пасты, как закладка их в выработанное пространство ведется самотеком и с помощью бетононасосов.