[发明专利]掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土及其制备方法

说明书

一种掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土及其制备方法，原料成分为粗骨料、细骨料、水、水泥和减水剂，粗骨料为铁尾矿球，细骨料由铁尾矿砂和天然砂组成；铁尾矿球是将铁尾矿砂、水泥和水混合，置于离心机中离心处理，再球料经风干后制成铁尾矿球。制备方法为：(1)准备原料；(2)将粗骨料、细骨料和水泥搅拌混合；(3)将水与减水剂混合形成混合液，放入搅拌机中继续搅拌；然后施工养护。本发明大幅提高铁尾矿的综合利用率，尾矿混凝土的抗压强度、抗氯渗性能得到改善，促进了建筑材料的发展。

技术领域

本发明属于环保及建材技术领域，特别涉及一种掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土及其制备方法。

背景技术

随着建筑材料需用量剧增，天然砂石等自然资源的大量开采已经严重破坏了生态环境，并且这些资源短期内不可再生，使得建筑资源短缺的矛盾日益突出，因此，寻找适宜的替代材料刻不容缓。

尾矿是矿山企业在提炼冶金主要原料过程中所排弃的固体废弃物，一般堆存于尾矿库中，尾矿的大量堆存不仅污染环境，而且占用土地资源。将矿山尾矿应用于混凝土生产技术领域，不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山重新成为新资源基地恢复和扩展生产，而且可以开辟新材料的科技领域，推动技术进步，同时也利于缓解环境污染，改善生态环境。

将铁尾矿应用于混凝土生产技，大多是将铁尾矿作为混凝土细骨料的替代品，且替代率有限，例如中国专利107399948A公开了一种掺加铁尾矿砂的高强度混凝土，其铁尾矿替代率约为22％。中国专利101671146A公开的一种部分或全部取代天然骨料的铁尾矿混凝土，该方法仅是对选矿废石通过清洗、破碎、筛分后即作为混凝土骨料；目前国内外对铁尾矿混凝土的试验研究主要集中在力学性能，对抗渗性能和微观特征的研究尚少；抗渗性是衡量混凝土耐久性能的重要指标，且混凝土力学性能和耐久性能均取决于其微观结构特征参数；因此，研制抗氯渗尾矿混凝土对实际工程应用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土及其制备方法，通过铁尾矿球替代粗骨料，铁尾矿砂部分替代细骨料，提高铁尾矿的利用率，并改进混凝土的强度和抗氯渗性能，提高混凝土的寿命，同时保护环境。

本发明的掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土的原料成分为粗骨料、细骨料、水、水泥和减水剂，其中粗骨料为铁尾矿球，细骨料由铁尾矿砂和天然砂组成；铁尾矿砂占细骨料总质量的30～50％；铁尾矿球的制备方法为：将铁尾矿砂、水泥和水混合，形成的混合物料中，按质量百分比含铁尾矿砂60～80％，水泥15～25％，水5～15％，混合过程中铁尾矿砂和水泥的颗粒被水润湿后连接形成小球；将混合物料置于离心机中离心处理，小球在离心滚动过程中逐渐粘接，形成直径5～16mm的球料，球料经风干后制成铁尾矿球。

上述的掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土中，原料中按质量百分比水泥占14～17％，粗骨料占45～50％，细骨料占26～34％，减水剂占水泥质量0.5～1.5％，其余为水。

上述的掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土中，铁尾矿砂由铁尾矿经粉碎后筛分制成，其粒度200～400目。

上述的减水剂选用聚羧酸减水剂。

上述的天然砂为河砂，细度模数2.5。

上述的水泥选用42.5#硅酸盐水泥。

本发明的掺杂铁尾矿砂铁尾矿球的抗压抗氯渗混凝土的制备方法按以下步骤进行：

1、准备粗骨料、细骨料、水、水泥和减水剂；全部物料中按质量百分比水泥占14～17％，粗骨料占45～50％，细骨料占26～34％，减水剂占水泥质量0.5～1.5％，其余为水；

2、将粗骨料、细骨料和水泥置于搅拌机中，搅拌混合100～150s；

3、将水与减水剂混合形成混合液，然后放入搅拌机中，继续搅拌100～150s；然后施工养护。