[发明专利]一种复掺型绿色高强混凝土及其制备方法

说明书

本申请涉及混凝土领域，具体公开了一种复掺型绿色高强混凝土及其制备方法。一种复掺型绿色高强混凝土的原料包括水泥15‑25份；赤泥20‑30份；金尾矿渣55‑75份；沸石45‑85份；硅酸钠3.2‑3.8份；石子37‑52份；河沙66‑90份；聚羧酸减水剂4‑7份；水78‑113份；其制备方法为：S1：将改性赤泥、改性金尾矿渣、沸石、水泥和硅酸钠混合制成中间胶凝材料；S2：向S1中的中间胶凝材料中加入石子、河沙和聚羧酸减水剂，分次加水搅拌，制得复掺型绿色高强混凝土。其具有减少水泥在混凝土中的用量的优点。

技术领域

本申请涉及混凝土技术领域，更具体地说，它涉及一种复掺型绿色高强混凝土及其制备方法。

背景技术

赤泥是一种工业生产中产生的固体废弃物，它的强碱性会对土壤、空气、水造成极大的污染。赤泥堆积过的土地具有很强的盐碱性，因此无法用于植被的生长。正因为如此，土地直接裸露在空气中，在北方的大风环境下容易引起扬尘污染，造成更大范围的恶劣影响，甚至危害人体的健康。另一方面，强碱性的赤泥附着液会渗透到地下水中，其中含有的砷、铬等有害元素会使得水体具有毒性，并随着地下水的循环流动对整个环境造成极其严重的影响。

目前，由于我国目前缺乏既经济又可行的技术，赤泥的综合利用率一直处于较低水平，仅为4％左右，远低于中国工业固体废物65％的平均利用水平。排出的赤泥主要采取筑坝堆存处理，因而造成土地碱化，地下水受到污染，危害人们的健康。在相关技术中，人们利用赤泥制备成陶粒作为混凝土的骨料来使用，一方面减少了对河沙的开采，另一方面又提高了对赤泥的利用，对环境保护起到了极大的作用。

针对上述中的相关技术，在利用赤泥制备成陶粒来替代骨料时，混凝土的胶凝材料依旧为普通的硅酸盐水泥，普通的硅酸盐水泥在对骨料粘接时，骨料之间还是会存在一些缝隙，这种缝隙的存在会导致混凝土的强度降低，要解决这种问题就要增加水泥的用量，但增加了水泥的用量就会提高成本。

发明内容

为了减少水泥在混凝土中的用量，本申请提供一种复掺型绿色高强混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种复掺型绿色高强混凝土，采用如下的技术方案：

一种复掺型绿色高强混凝土，由包括如下重量份的原料制成：

水泥15-25份；

赤泥20-30份；

金尾矿渣55-75份；

沸石45-85份；

硅酸钠3.2-3.8份；

石子37-52份；

河沙66-90份；

聚羧酸减水剂4-7份；

水78-113份。

通过采用上述技术方案，其中赤泥、金尾矿渣和沸石均含有大量的硅、铝化合物，在硅酸钠的催化促进作用下，使其中的硅、铝化合物容易溶解，进而生成硅酸盐和偏铝酸盐，当硅酸盐和偏铝酸盐在碱性条件下分解时会产生[SiO₄]^4-四面体结构和[AlO₄]^4-四面体结构，而[SiO₄]^4-四面体结构和[AlO₄]^4-四面体结构通过共享氧桥连接形成三维网状结构的聚铝硅酸盐，使得内部结构变得更加紧凑，胶凝能力更强，从而能替代部分水泥，对混凝土的强度有很大的提升，同时，也消耗了金尾矿渣和赤泥，对保护环境也作出了贡献。

优选的，所述金金尾矿渣为改性金尾矿渣，所述改性金尾矿渣的制备包括如下步骤：

(1)将金金尾矿渣加入KCl溶液中进行搅拌制得固液混合相，将搅拌后得到的固液混合相进行离心，取离心后的沉淀进行清洗烘干制得疏水金金尾矿渣；

(2)将步骤(1)中制得的疏水金金尾矿渣与NaOH固体混合进行球磨，将球磨之后的改性金尾矿进行高温加热，冷却，将冷却之后的金尾矿进行破碎研磨，制得改性金尾矿渣。