[发明专利]一种铁尾矿混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土制备的技术领域，具体公开了一种铁尾矿混凝土及其制备方法。铁尾矿混凝土包括如下的组分：水泥、矿渣粉、粉煤灰、改性脱硫石膏粉、工业纯碱、铁尾矿砂、粗砂、碎石、水、减水剂；其制备方法为：步骤一，将水泥、矿渣粉、粉煤灰、改性脱硫石膏粉、工业纯碱、铁尾矿砂、粗砂和碎石混合，搅拌60‑90s得到搅拌均匀的预拌混凝土；步骤二，将其他原料和预拌混凝土混合搅拌90‑120s得到铁尾矿混凝土。本申请的一种铁尾矿混凝土可用于工程施工中；其具有工作性能稳定，抗压强度符合施工标准、生产成本较低，同时提高铁尾矿利用率的优点。

技术领域

本申请涉及混凝土制备技术的领域，更具体地说，它涉及一种铁尾矿混凝土及其制备方法。

背景技术

近年来，随着自然资源的大量开采，目前可开采、利用的天然砂资源越来越少，不足以供应混凝土企业的需要。

在天然砂资源日益匮乏的同时，国内矿产资源在开发过程中排出大量的尾矿没有得到有效的利用。其中铁矿经分选铁之后剩余的铁尾矿中矿物众多，除含铁矿物外，还有菱镁矿等金属矿物，绿泥石等脉石矿物。由于地质及矿带等综合因素成因不同，铁尾矿矿物的组成成分各异，具有硬度大、性质稳定的特点；相关技术中，铁尾矿砂已可作为路基垫层和公路道渣使用。

针对上述中的相关技术，发明人认为相关技术中对铁尾矿的利用还停留在基础的无害化堆存的阶段，对铁尾矿的利用率不高，所以需要继续拓展铁尾矿的利用范围，以提高铁尾矿的利用率。

发明内容

为了提高铁尾矿的利用率，以减少资源浪费和环境污染，本申请提供一种铁尾矿混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种铁尾矿混凝土，采用如下的技术方案：

一种铁尾矿混凝土，所述铁尾矿混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥270-300份、矿渣粉20-40份、粉煤灰60-80份、脱硫石膏粉20-60 份、铁尾矿砂150-250份、粗砂350-500份、碎石900-1100份、水160-180 份、减水剂3-5份。

通过采用上述技术方案，在制备混凝土时用铁尾矿砂代替天然砂作为细骨料使用，与天然砂相比，铁尾矿砂表观密度略大、空隙率较大、堆积密度较低、吸水率略大；铁尾矿砂与胶凝材料之间的结合较好，有利于提高混凝土拌合物的力学性能，较高的吸水率能够加快水泥的水化速度，从而提高混凝土的早期强度。

在混凝土中加入矿渣粉可以降低水泥的水化热，因此可以提高混凝土硬化后的强度，然而矿渣粉单独存在时活性较低、水化速度慢，与脱硫石膏粉复合后,脱硫石膏粉发挥了明显的化学效应，由于脱硫石膏粉中含有大量钙离子和可溶性盐,钙离子和可溶性盐与矿渣粉中的氧化物复合反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，对水泥混凝土硬化后的抗压强度有显著提高。

将铁尾矿砂作为混凝土细骨料使用，一方面减少矿山开采时处理尾矿的开支，获得经济效益的同时，还能减少铁尾矿对场地的占用，降低了铁尾矿对环境的污染；另一方面对于混凝土生产企业而言，铁尾矿砂的价格约比天然砂便宜，用铁尾矿砂代替天然砂可节约企业的生产成本，并且制得的铁尾矿混凝土具有较佳的工作性能，完全能够达到施工标准对混凝土的要求。

优选的，所述铁尾矿砂的筛分要求为：标准套筛的正方形筛孔尺寸分别为：4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm；累计筛余分别为：0、1％、15％、35％、76％、100％。

通过采用上述技术方案，由于铁尾矿砂的表观密度大、孔隙率较大，因此将铁尾矿砂的连续级配标准选择在上述范围内，能够有效减小铁尾矿砂之间的孔隙率，从而使得水泥颗粒能够均匀扩散至铁尾矿砂表面，使得水泥浆体对铁尾矿砂骨料具有较好的包裹性，因此有利于混凝土拌合物保持较佳的流动性和自密实性能。