[发明专利]一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法，由以下重量份配比的各组分制成：铁尾矿粉+天然石膏具体为59.7％，Ⅰ级粉煤灰具体为25％；S105矿粉具体为15％，液态功能调节剂具体为0.3％；所用的铁尾矿中SiO2含量为62.13％，CaO含量为5.12％，MgO含量为4.36％，Fe2O3含量为10.23％，Al2O3含量为9.65％；本发明将铁尾矿经过一定的活化处理后，使其表现出火山灰活性，再将其与其他矿物掺合料按比例进行复合产生超叠效应，使得不同矿物掺合料各自发挥其优点达到优势互补的效果，可将铁尾矿开发为混凝土掺合料，以此来提高其附加值，可进一步降低水泥混凝土的成本。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，具体是一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法。

背景技术

高性能混凝土由于其可大幅度提高常规混凝土的性能被广泛采用。目前矿物掺合料已成为高性能混凝土必不可少的组分之一。有研究者甚至认为，正是因为矿物掺合料的发展，促进了一些化学外加剂的开发利用，也促使高性能混凝土概念的提出。而目前经常使用的矿物掺合料包括高炉矿渣、粉煤灰、硅灰等。这些常用矿物掺合料在高性能混凝土中得到广泛的应用和发展的同时也存在供应不足、密度小一级不易运输等一系列弊端。因此，寻找新型矿物掺合料刻不容缓。

随着钢铁产业的迅速发展，铁尾矿的数量正日益迅猛增长，但其利用率非常低，对环境造成污染程度也日益严重。铁尾矿主要是以非活性晶体矿物组成，其活性比较低，但通过对铁尾矿活性激发处理后，可将其开发为混凝土掺合料，以此来提高其附加值，可进一步降低水泥混凝土的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料，由以下重量份配比的各组分制成：活化铁尾矿粉：50％-65％，Ⅰ级粉煤灰：20％-25％；S105矿粉：15％-25％，液态功能调节剂：0.1％-0.5％

作为本发明进一步的方案：由以下重量份配比的各组分制成：铁尾矿粉+天然石膏具体为52.5％，Ⅰ级粉煤灰具体为23％；S105矿粉具体为24％，液态功能调节剂具体为0.5％

作为本发明进一步的方案：由以下重量份配比的各组分制成：铁尾矿粉+天然石膏具体为59.7％，Ⅰ级粉煤灰具体为25％；S105矿粉具体为15％，液态功能调节剂具体为0.3％。

作为本发明进一步的方案：所用的铁尾矿中SiO2含量为62.13％，CaO含量为5.12％，MgO含量为4.36％，Fe2O3含量为10.23％，Al2O3含量为9.65％；Ⅰ级粉煤灰细度(45μm筛余)≤12％，需水量≤95％，烧失量≤5.0％；S105矿渣微粉中SO3含量≤4.0％，碱性系数＞1，玻璃体含量≥90％，28d活性指数≥105％。

作为本发明进一步的方案：包括以下步骤：

步骤一：将铁尾矿放置于105℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，备用；

步骤二：将烘干后的铁尾矿和天然石膏按比例10:1混合均匀后置于球磨机中粉磨1.5h，即制得活化铁尾矿，备用；

步骤三：将步骤二中制备的活化铁尾矿粉，Ⅰ级粉煤灰：；S105矿粉，按5:2:1.5比例喂入球磨机中粉磨30min，备用；

步骤四：液态功能调节剂制备：将五水偏硅酸钠：三异丙醇胺：十二烷基三甲基溴化铵：水＝5:1:2:2按比例均匀混合，制得液态功能调节剂，备用；

步骤五：将步骤三所制备的粉料喂入均化机中，再将步骤四所制得的液态功能调节剂利用超声雾化装置雾化后，按比例0.1％-0.5％喷入均化机中，均化20min，即可制得掺合料。