[发明专利]一种大掺量固体废弃物的活性粉末混凝土及制备使用方法

说明书

一种大掺量固体废弃物的活性粉末混凝土及制备使用方法，包括如下质量份数的原料：胶凝材料：60‑100份；粉煤灰：10‑30份；硅灰：1‑10份；花岗岩锯泥：30‑60份；金尾矿：80‑160份；膨胀剂：0.02‑0.05份，还包括体积掺量为0.5‑2％的高强纤维。本发明的特点掺入大量工业固体废弃物，采用比表面积大具有一定活性指数的花岗岩锯泥替代磨细石英粉，利用金尾矿砂强度高的特点，替代细石英砂作为骨料，少量硅灰填充花岗岩锯泥与胶凝材料堆积孔隙，制备的活性粉末混凝土颗粒堆积孔隙率小、密实度高、制备成本低、工业废弃物资源化利用程度高、环保、强度高、抗外界环境侵蚀性性能好、制备方法简单等优点。

技术领域

本申请涉及一种大掺量固体废弃物的活性粉末混凝土及制备使用方法。

背景技术

活性粉末混凝土是现代先进水泥基材料，利用不同粒径颗粒间密实堆积的原理，剔除粗骨料，消除粗骨料界面影响，掺加钢纤维阻止混凝土的收缩和开裂，具有超高强度、高韧性、低渗透、体积稳定性好等优异性能。由于上述诸多优点，其在国防工程、海港工程、地下工程、桥梁工程、铁道工程、结构抗震等众多领域，均具有非常好的应用前景。活性粉末混凝土基本组成包括：胶凝材料、石英砂、磨细石英粉、硅灰、高性能减水剂、钢纤维等。由于活性粉末混凝土所用原材料，特别是石英砂与石英粉，价格昂贵，制备成本高，大大制约了其在工程中的推广应用。随着我国工业生产高速发展，工业固体废弃物的数量、规模及产量也日趋增长，然而矿石入选品位却不断降低，开采强度日益增大，随之而来的废弃物产量也猛增。大量工业废弃物的堆积，不仅需要相当的资金投入，同时也带来一系列环境污染问题。但现在由于活性粉末混凝土本身原料要求较高，否则无法达到活性粉末混凝土的参数要求，故固体废弃物无法适用到粉末混凝土的生产当中，而正因如此，石英砂、石英粉等原料在活性粉末混凝土中应用较多，这也使得活性粉末混凝土的造价居高不下。

发明内容

为了解决上述问题，本申请一方面提出了一种大掺量固体废弃物的活性粉末混凝土，包括如下质量份数的原料：胶凝材料：60-100份；粉煤灰：10-30份；硅灰：1-10份；花岗岩锯泥：30-60份；金尾矿：80-160份；膨胀剂：0.02-0.05份，还包括体积掺量为0.5-2％的高强纤维。本发明的特点掺入大量工业固体废弃物，采用比表面积大具有一定活性指数的花岗岩锯泥替代磨细石英粉，利用金尾矿砂强度高的特点，替代细石英砂作为骨料，少量硅灰填充花岗岩锯泥与胶凝材料堆积孔隙，制备的活性粉末混凝土颗粒堆积孔隙率小、密实度高、制备成本低、工业废弃物资源化利用程度高、环保、强度高、抗外界环境侵蚀性性能好、制备方法简单等优点，适合在工程中推广应用；掺入粉煤灰部分替代胶凝材料，而且可以浆体的流动性与和易性，浆体振捣过程更有利于搅拌过程产生气泡的排除，浇注振捣过程更加简便，试块更加密实，内部水化热释放量降低，减少开裂风险。

优选的，还包括如下质量份数的原料：水：20-30份；减水剂0.8-2份。

优选的，所述硅灰的比表面积不小于20000m²/kg，活性指数不小于85％，需水量比不小于120wt％；

优选的，所述花岗岩锯泥的比表面积大于400m²/kg，平均颗粒粒径小于35μm，杂物含量不超过0.5wt％；所述金尾矿的粒径分布如下：大于0.9mm，0-3wt％；小于75μm，小于10wt％，其余粒径分布为75μm-0.9mm；所述金尾矿的表观密度不小于2.6cm3/g，氯离子含量不超过0.01wt％，硫化物及硫酸盐含量不超过0.5wt％。

优选的，所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥或快速硬化胶凝材料。