[发明专利]大掺量铁尾矿砂高强度混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土，属于建筑材料技术领域，特别是一种大掺量铁尾矿砂高强度混凝土。本发明还涉及所述混凝土的制备方法。

背景技术

随着社会现代化的高速发展，我国建筑工程领域高强混凝土的使用范围越来越广。但是目前高强混凝土中的细骨料全部采用的是天然中砂，而且对砂的质量和数量要求也高。随着大量天然砂的不断开采，其资源也面临枯竭，因此必须寻找适宜的代砂材料。而随着我国钢铁工业的迅速发展，铁矿石的开采量不断增加，选矿厂排出的废渣也与日俱增。铁矿石经过破碎，成为具有一定粒度的块状物，进入球磨机加水湿磨，根据矿石的性质达到一定的细度后再进行磁选，把含铁颗粒部分分离出来，剩余部分用水流排出，排出的部分就是尾矿碎屑，一般占矿石总量的60%~80%，尾矿碎屑再经过筛分处理后便成为适合建筑用的铁尾矿砂。铁尾矿砂的主要矿物是石英岩或花岗岩类矿物。现有技术中，铁尾矿砂的利用较少，而且大量铁尾矿砂的排放，既占用了大量土地，又对环境造成了污染。以上技术对于本发明如何能改善混凝土拌合物的性能、进一步提高和保证混凝土的强度、节能环保，并未给出具体的指导方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种大掺量铁尾矿砂高强度混凝土，通过对该混凝土进行技术改进，不仅能改善混凝土拌合物的性能，而且还能进一步提高和保证混凝土的强度，节能环保。

为此，本发明还要提供所述的大掺量铁尾矿砂高强度混凝土的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种大掺量铁尾矿砂高强度混凝土，其技术方案在于它是由下述组分的原料制成的：混合砂、水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、水、复合外加剂，各组分的重量配比为常规配比，其中混合砂为铁尾矿砂、天然中砂（天然砂），铁尾矿砂取代天然中砂的重量百分比即铁尾矿砂占混合砂（细骨料）总重量的百分比为60%~70%（可以选用64.2%或60%或70%），所述铁尾矿砂的细度模数为1.9~2.6。

上述技术方案中，所述的复合外加剂最好采用聚羧酸高效减水剂和聚醚多元醇按重量比1:1复配而成，复合外加剂占胶凝材料的重量百分比为2.8%~3.5%（可以选用3.0%或2.8%或3.5%）。

制备每立方米混凝土，大掺量铁尾矿砂高强度混凝土最好是由下述重量配比的原料制成的：铁尾矿砂430 kg、天然中砂240 kg、水泥430 kg、粉煤灰70 kg、矿粉100 kg、碎石1030 kg、水158 kg、复合外加剂18.6 kg。

本发明的优选方案可以是由下述组分的原料制成的：混合砂、水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、水、复合外加剂，其中混合砂为铁尾矿砂、天然中砂，铁尾矿砂取代天然中砂的重量百分比即铁尾矿砂占混合砂总重量的百分比为64.2%，所述铁尾矿砂的细度模数为1.9~2.6，制备每立方米混凝土，各组分的重量配比为：铁尾矿砂430 kg、天然中砂240 kg、水泥430 kg、粉煤灰70 kg、矿粉100 kg、碎石1030 kg、水158 kg、复合外加剂18.6 kg，复合外加剂采用聚羧酸高效减水剂和聚醚多元醇按重量比1:1复配而成，聚醚多元醇可以采用聚氧化丙烯二醇， 聚羧酸高效减水剂的含固量可以为10%~15%，减水率为25%~30%，复合外加剂占胶凝材料的重量百分比可以为3.0%。

大掺量铁尾矿砂高强度混凝土的制备方法包括如下工艺步骤：①根据对铁尾矿砂的化学成分分析、粒度分析，比如根据河北省唐山地区的迁安、迁西、遵化三个县区的铁尾矿砂进行化学成分分析、粒度分析，选定细度模数为1.9~2.6的铁尾矿砂作为原材料，具体是对选定的铁尾矿砂进行化学成分分析、粒度分析，测定其细度模数和级配，再测定天然中砂的细度模数和级配，然后依据试验按一定比例混合，并保证混合砂的细度模数和级配符合Ⅱ区中砂的技术指标要求；②在与普通的天然中砂高强度混凝土同水胶比、同砂率、同塌落度的情况下，将混合砂即铁尾矿砂和天然中砂、水泥、粉煤灰、矿粉、碎石、水、复合外加剂按照施工配合比（按照不同强度等级的配合比）配制成大掺量铁尾矿砂高强度混凝土，即配制成C60及以上预拌混凝土。