CN104529322A - 一种路面用铁尾矿碾压混凝土 - Google Patents

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陈宇
周惠文
刘雁翎
纪新
关革
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Abstract

本发明涉及一种路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于：由硅酸盐水泥、掺合料、铁尾矿、骨料、添加剂和水制备而成，所述的掺合料为铁尾矿和高炉矿渣以及粉煤灰的混合物；所述的骨料为铁矿山排岩破碎；所述的添加剂聚羧酸减水剂；各原料的配比为：硅酸盐水泥：218~327 Kg/m3，掺合料：283~436 Kg/m3，铁尾矿349~436 Kg/m3，骨料873~1091 Kg/m3，添加剂0.44~0.88 Kg/m3，水150~174 Kg/m3。将本发明的路面用铁尾矿碾压混凝土拌合好装模后置于振动台上表面施加300Kg/ m2的压力,使用压振法成型，28天后抗弯拉强度达到5.7 MPa以上。

Description

一种路面用铁尾矿碾压混凝土
技术领域
本发明属于混凝土材料技术领域，特别涉及一种路面用铁尾矿碾压混凝土。
背景技术
碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，用振动碾分层压实。碾压混凝土最早应用于大坝建筑，始于上世纪70年代，目前世界上最高最大的碾压混凝土大坝是我国的龙滩碾压混凝土坝，坝高217m，碾压混凝土总方量达750万立。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。随着碾压混凝土筑坝技术的成熟，碾压混凝土开始在公路，桥涵和广场地面的领域开始应用。
道路碾压混凝土，缘起上世纪70年代石油涨价引起沥青价格上涨，同时强力的筑路机械出现使得其迅猛发展；目前北美和欧洲是世界上道路碾压混凝土应用最多和技术最成熟的地区。美国波特兰国际机场道路工程首次将道路碾压混凝土直接用于路面，瑞典通常将道路碾压混凝土用于一般公路、货场和车站等，澳大利亚则将其用于高速公路的路基，法、英等国则将纤维增强技术应用于的道路碾压混凝土中。
我国从1981年由安徽省公路局首先开始实验室试验，1982年建成第一条碾压混凝土试验公路，1997年在202国道梅河口至海龙段采用道路碾压混凝土应用于沥青路面破损的公路面层修补，取得良好效果，202国道梅河口段RCC的配合比是（Kg/ m3）：水泥268，粉煤灰50，水98，细集料798，粗集料1312，外加剂木质素磺酸钙0.90，引气剂0.072。
关磊（辽宁省交通高等专科学校），李建才（辽宁金帝建设集团股份有限公司）等在《路面用碾压混凝土配合比设计研究》中给出了使用42.5水泥，水灰比0.4条件下的RCC配合比（Kg/ m3）：水泥272，粉煤灰68，水135，细集料725，粗集料1329，外加剂0.90；
全碾压混凝土，称为RCC，是利用沥青混凝土路面摊铺、碾压技术施工的一种水泥路面混凝土。RCC结构简单，施工机械化强度高；具有施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等优点。它是低水灰比，坍落度几乎为零的水泥混凝土，经振动压路机振动、碾压成型，不论是大型工程，还是局部改扩建工程，施工方便快捷。RCC路面以抗弯拉强度为设计特征值，保证路面混凝土抗弯拉强度在28天龄期抗折强度达到5.0MPa。
鞍山式铁尾矿具有矿物组成简单，二氧化硅含量高，粒度较细等特点，-0.071mm的粒级占70-95%，这样细的尾矿虽然可以用来替代河砂，但一般需要筛分，使用筛上较粗部分，筛下更细的无法使用。李荣海，汪建等《铁尾矿在公路工程中应用》就是用筛分的铁尾矿替代河砂用于浇筑混凝土公路路面施工。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保、价格低廉、大量综合利用铁尾矿的路面用铁尾矿碾压混凝土。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的一种路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于：由硅酸盐水泥、掺合料、铁尾矿、骨料、添加剂和水制备而成，所述的掺合料为铁尾矿和高炉矿渣以及粉煤灰的混合物；所述的骨料为铁矿山排岩破碎；所述的添加剂聚羧酸减水剂；
各原料的配比为：硅酸盐水泥218~327 Kg/m3，掺合料283~436 Kg/m3，铁尾矿349~436 Kg/m3，骨料873~1091 Kg/m3，添加剂0.44~0.88 Kg/m3，水150~174 Kg/m3；
所述掺合料中的铁尾矿和高炉矿渣以及粉煤灰的混合物按照50:10-20:10-20的比例一起混磨，并磨至比表面积大于等于470 m2/Kg。混磨好的掺合料作为胶凝材料使用，提高了过去仅能用作细集料使用的铁尾矿的使用量，本发明中使用量达26-32%。
上述的路面用铁尾矿碾压混凝土，所述铁尾矿为鞍山式铁尾矿。
上述的硅酸盐水泥强度等级为42.5MPa以上。
将上述所述的铁矿山排岩破碎至0～20mm，并筛分出1～3mm，3～8mm和8～20mm三种粒级的碎石，并按2:4:4配制成料。
发明优点是：
1)铁尾矿来源广泛，具有矿物组成简单，尤其是鞍山式铁尾矿二氧化硅含量高，粒度较细，价格低廉，实现了工业废弃物的资源化再利用，节能、环保等特点，将铁尾矿与粉煤灰、高炉矿渣掺合料一起共磨，可作为胶凝材料来使用，为在碾压混凝土路面施工中大量应用铁尾矿奠定基础；鞍山式铁尾矿使用量达到26～32%。
2) 大量铁矿山排岩破碎充当骨料均匀的分散于混凝土中，提高了所形成骨架的承载力。
将本发明的路面用铁尾矿碾压混凝土拌合好装模后置于振动台上表面施加300Kg/ m2的压力,使用压振法成型，28天后抗弯拉强度达到5.7 MPa以上。
具体实施方式
下面实施对本发明作进一步说明。
实施例1：
使用PO42.5硅酸盐水泥，各原料的配比为：
水灰比 原料 水 水泥 掺合料 鞍山式铁尾矿 骨料 减水剂
0.38 Kg/ m3 152 275 333 392 1030 0.55
拌合好置入试模中, 装模后置于振动台上表面施加300Kg/ m2的压力,使用压振法成型；成型后在标准养护条件下养生,相应龄期的技术指标如下：
实施例2：
使用PO52.5硅酸盐水泥，各原料的配比为：
水灰比 原料 水 水泥 掺合料 铁尾矿鞍山式 骨料 减水剂
0.38 Kg/ m3 152 275 298 405 1052 0.55
拌合好置入试模中, 装模后置于振动台上表面施加300Kg/ m2的压力,使用压振法成型；成型后在标准养护条件下养生,相应龄期的技术指标如下：
实施例3：
使用PO52.5硅酸盐水泥，各原料的配比为：
水灰比 原料 水 水泥 掺合料 鞍山式铁尾矿 骨料 减水剂
0.40 Kg/ m3 160 225 405 392 1000 0.55
拌合好置入试模中, 装模后置于振动台上表面施加300Kg/ m2的压力,使用压振法成型；成型后在标准养护条件下养生,相应龄期的技术指标如下：

Claims (4)

1.一种路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于：由硅酸盐水泥、掺合料、铁尾矿、骨料、添加剂和水制备而成，所述的掺合料为铁尾矿和高炉矿渣以及粉煤灰的混合物；所述的骨料为铁矿山排岩破碎；所述的添加剂为聚羧酸减水剂；
各原料的配比为：硅酸盐水泥218~327 Kg/m3，掺合料283~436 Kg/m3，铁尾矿349~436 Kg/m3，骨料873~1091 Kg/m3，添加剂0.44~0.88 Kg/m3，水150~174 Kg/m3；
所述掺合料中的铁尾矿和高炉矿渣以及粉煤灰的混合物按照50:10-20:10-20的比例一起混磨，并磨至比表面积大于等于470 m2/Kg。
2.根据权利要求1所述的路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于：所述铁尾矿为鞍山式铁尾矿。
3.根据权利要求1所述的路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于将所述的铁矿山排岩破碎至0～20mm，并筛分出1～3mm，3～8mm和8～20mm三种粒级的碎石，并按2:4:4配制成骨料。
4.根据权利要求1所述的路面用铁尾矿碾压混凝土，其特征在于所述的硅酸盐水泥强度等级为42.5MPa以上。
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