CN105036621A - 一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土 - Google Patents

一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土,属于铁尾矿资源综合利用技术领域。该高强混凝土由52.5级水泥、铁尾矿混合砂、碎石、掺合料、混凝土用聚羧酸高效减水剂以及水组成;各组成的质量百分比为:52.5级水泥15%~19%,铁尾矿混合砂20%~27%,碎石44%~50%,掺合料4%~8%,水6.9%~8.1%,混凝土用聚羧酸高效减水剂为所述水泥与所述掺合料质量之和的0.8%~1.5%,该高强混凝土的强度等级为C60~C80。本发明的应用推广能够减少铁尾矿对环境的污染,降低天然砂的开采量和开采能耗,降低混凝土生产成本,本发明具有明显的经济社会效益。

Description

一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土
技术领域
本发明属于铁尾矿资源综合利用技术领域,具体涉及一种特细铁尾矿与机制砂组成混合砂作为细骨料制备的高强混凝土。
背景技术
改革开放以来,我国已成为世界上最大的建设市场,用砂量逐年攀升,长期的开采,导致天然砂资源逐步枯竭,寻找新的砂资源,降低混凝土成本已刻不容缓,所以必须寻找适宜的代砂材料。铁尾矿大多属于特细砂,具有比表面积大、石粉含量大等特点,不宜单独作为细集料配制铁尾矿混凝土;铁尾矿现在的主要利用途径是生产建筑中砂。建筑中砂生产过程是将铁尾矿中的粗颗粒筛选出来作为建筑中砂,然后将剩下的细颗粒再排放到尾矿库中,由于铁尾矿粒径大部分在1mm以下,符合建筑中砂范围的粗颗粒很少,大部分铁尾矿仍然要排放到尾矿库中存放,目前铁尾矿利用率不到5%。
为了提高铁尾矿砂的利用率,采用铁尾矿特细砂与机制砂混合搭配成II区中砂作为细集料配制混凝土。混合砂可以克服铁尾矿砂细度模数偏细、机制砂颗粒粗糙的缺点,采用二者混合,可以优化颗粒分布,这样的混合砂应满足混凝土对建筑用砂的各项技术要求。使用铁尾矿混合砂配制混凝土,技术关键是混合砂粗细砂混合比例的确定;采用不同混合比例的混合砂进行筛分分析和混凝土试验,保证达到优良的工作性能、力学性能,优选出最佳的混合比例,使混凝土体系中各个颗粒级配分布合理;其混合比例可按照混凝土工作性要求、混合砂细度模数等要求调整,以满足不同强度等级的混凝土。搭配使用聚羧酸高效减水剂和粉煤灰、矿渣粉、超细硅灰等矿物掺和料,优化铁尾矿特细砂和机制砂混合比例配制低水胶比、大坍落度高强度混凝土是完全可行的。
近年来,国家相继落实了减免资源税费等一系列优惠政策,引导和鼓励社会和企业资金投入尾矿等资源的利用开发项目,并积极支持企业开展技术攻关,进行技术改造,加强尾矿综合利用的技术创新,研发先进技术、先进设备、先进工艺,加快相关研究成果转化。用尾矿取代天然砂具有明显的社会和经济效益,是国家鼓励的技术攻关项目,将成为建筑业发展的必然趋势。在铁尾矿应用方面有许多技术。作为建筑材料大部分是用来制备蒸压加气混凝土砌块、发泡空心砖、轻质墙体材料和路基填料等。中国专利CN103964772A中公开的铁尾矿高强混凝土中铁尾矿砂的细度模数为1.9~2.6,不属于特细砂,铁尾矿砂取代天然中砂的重量百分比即铁尾矿砂占混合砂总重量的百分比为60%~70%,而本发明中所述铁尾矿特细砂的细度模数为1.5~0.7,属于特细砂,铁尾矿混合砂为铁尾矿特细砂与机制砂混合,且铁尾矿特细砂占混合砂质量的40%~60%。中国专利CN101182141A公开一种以铁尾矿为主要原料制备胶凝材料和以铁尾矿为细骨料制备细骨料,其配比与本发明有本质区别。
发明内容
本发明的目的是开发利用铁尾矿特细砂,提供一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土。本发明奖铁尾矿特细砂与机制砂组成混合砂作为细骨料制备高强混凝土,本发明能够减少铁尾矿对环境的污染,降低天然砂的开采量和开采能耗,降低混凝土生产成本,具有明显的经济社会效益。
本发明所提供的一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土的组份具体如下:52.5级水泥、铁尾矿混合砂、碎石、掺合料、混凝土用聚羧酸高效减水剂以及水;该高强混凝土各组份配合比按质量百分比为:52.5级水泥:15%~19%,铁尾矿混合砂:20%~27%,碎石:44%~50%,掺合料:4%~8%,水:6.9%~8.1%,混凝土用聚羧酸高效减水剂为所述水泥与所述掺合料质量之和的0.8%~1.5%。该特细铁尾矿混合砂高强混凝土的强度等级为C60-C80。
铁尾矿混合砂为铁尾矿特细砂和机制砂组合成的混合砂,混合砂的细度模数为2.3~3.0,混合砂中石粉的质量含量≤5.0%;铁尾矿特细砂的细度模数为1.5~0.7,铁尾矿特细砂中石粉的质量含量≤10.0%;机制砂的细度模数为3.1~3.7,机制砂中石粉质量含量≤5.0%。铁尾矿混合砂中铁尾矿特细砂为铁尾矿混合砂质量的40%~60%。
掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰中的任一种或者复合料。
铁尾矿混合砂中铁尾矿特细砂占混合砂掺入质量比为40%~60%,具体如下表所述:
混合砂中铁尾矿砂和机制砂掺入比例
铁尾矿砂细度模数 0.7~0.8 0.9~1.0 1.1~1.2 1.3~1.4 ≥1.5
机制砂细度模数 3.7~3.6 3.5~3.4 3.3 3.2 3.1
铁尾矿砂:机制砂 40:60 45:55 50:50 55:45 60:40
本发明具有以下技术特点:
(1)开发利用铁矿尾矿不仅减少了开采天然砂对生态环境的破坏,而且减少了铁矿尾矿本身对环境的破坏,变废为宝,实现资源二次利用,完全符合可持续发展、实现循环经济的基本国策,具有显著的社会效益。
(2)开发利用铁矿尾矿还可以大大降低混凝土成本,产生可观的经济效益。
(3)按国家对资源综合利用的税收政策,使用采矿废石、选矿尾矿达到30%的企业,还可以享受免收增值税的优惠政策,效益更加明显。
(4)可持续发展,既可满足当代人的需求,又不危害后代人满足需要的能力。
具体实施方式
本发明所提供的一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土的配制中使用聚羧酸高效减水剂以及优质矿物掺和料(如超细硅灰、粉煤灰、矿渣粉等)的复配技术;砂石级配的合理调整,达到整个混凝土体系最密实、用水量最小;水胶比控制在0.40以下,通过优化铁尾矿特细砂和机制砂混合比例配制C60-C80高强混凝土。本发明实施例1—3所提供的高强混凝土的原料各组分占单方混凝土比重见表1。
表1高强混凝土各组分占单方混凝土比重(kg/m3)
配制C60-C80高性能混凝土需使用中砂,然而马鞍山地区大多数是天然细砂。马鞍山南山矿选矿后的尾矿颗粒形状多棱角,属多面立方体,在硬化混凝土中有非常好的咬合力,其质量完全符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的技术要求,但由于尾矿本身在颗粒形态、粒度分布等方面的先天不足,为保证混凝土的和易性,可将铁尾矿和机制砂按一定比例搭配成中砂,可以克服铁尾矿砂细度模数偏细、机制砂颗粒粗糙的缺点,采用二者混合,可以优化颗粒分布,从而满足混凝土对建筑用砂的各项技术要求。本发明实施例1—3所提供的高强混凝土中的混合砂中的铁尾矿砂和机制砂掺入质量比见表2。
表2混合砂中的铁尾矿砂和机制砂掺入质量比
本发明实施例1—3所提供的高强混凝土,工作性指标满足坍落度>210mm、扩展度>550mm混凝土28天龄期抗压强度达到68~90MPa,其它各龄期强度符合C60~C80的强度要求。本发明实施例1—3所提供的高强混凝土的工作性能和抗压强度的测试结果见表3。
表3高强混凝土的工作性能和抗压强度
用特细铁尾矿混合砂配制C60-C80高强混凝土试件,检测其抗冻性能、氯离子渗透性能和干缩性能,探寻铁尾矿高强混凝土微结构的控制及影响其结构耐久性的关键因素,见表4-6。
表4高强混凝土试件抗冻性能试验结果
表5高强混凝土试件抗氯离子渗透性能的试验结果
表6高强混凝土试件干燥收缩性能的试验结果(×10-6)
耐久性试验结果分析:
(1)提高抗冻性及抗渗性。以特细铁尾矿混合砂配制的C60-C80混凝土,由于铁尾矿中含有5-10%的石粉微粒,使尾矿砂混凝土具有良好的保水性,便于振捣成形,和易性好。石粉微粒填实了混凝土中的空隙,减少有害大孔数目,明显改善混凝土的孔径大小及分布,强化了水泥浆体-集料的界面结构,从而增强了水泥与骨料间的密实性,提高了混凝土的抗冻性及抗渗性。
(2)收缩性能相当。对于尾矿中的石粉,通过大量的试验表明,当亚甲蓝试验MB值不大于1.4时,粉料的主体是石粉,可以填充混凝土中的结构孔隙,优化孔结构,起到微集料效应,并且与水泥基材料相容性良好,对混凝土的密实性及强度有利。同时,大量的试验研究表明,MB值小于1.4,含泥量小于7%时,混凝土收缩无明显增大。

Claims (4)

1.一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土,其特征在于所述高强混凝土的组份为:52.5级水泥、铁尾矿混合砂、碎石、掺合料、混凝土用聚羧酸高效减水剂以及水;所述各组份的质量百分比是:所述52.5级水泥:15%~19%,所述铁尾矿混合砂:20%~27%,所述碎石:44%~50%,所述掺合料:4%~8%,所述水:6.9%~8.1%,所述混凝土用聚羧酸高效减水剂为所述52.5级水泥与所述掺合料质量之和的0.8%~1.5%。
2.根据权利要求1所述一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土,其特征在于所述铁尾矿混合砂为铁尾矿特细砂和机制砂组合成的混合砂,所述混合砂的细度模数为2.3~3.0,所述混合砂中石粉的质量含量≤5.0%;所述铁尾矿特细砂的细度模数为1.5~0.7,所述铁尾矿特细砂中石粉的质量含量≤10.0%;所述机制砂的细度模数为3.1~3.7,所述机制砂中石粉质量含量≤5.0%。
3.根据权利要求2所述一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土,其特征在于所述铁尾矿混合砂中所述铁尾矿特细砂为所述铁尾矿混合砂质量的40%~60%。
4.根据权利要求1所述一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土,其特征在于所述掺合料为粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰中的任一种或任两种以上的复合料。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105601206A (zh) * 2016-02-01 2016-05-25 中国十七冶集团有限公司 一种铁矿废石自密实混凝土
CN106082834A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 江苏科技大学 一种c60机制砂混凝土及其制备方法
CN106396540A (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 廊坊荣盛混凝土有限公司 一种特细砂混合尾矿砂的混凝土
CN106927761A (zh) * 2017-04-20 2017-07-07 福州大学 掺加铁尾矿砂、硅灰和玄武岩纤维的高性能混凝土
CN107399948A (zh) * 2017-08-30 2017-11-28 河北建筑工程学院 掺加铁尾矿砂的高强度混凝土及其制备和应用
CN107540309A (zh) * 2017-09-15 2018-01-05 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 一种含铁尾矿的护坡预制构件混凝土及其制备方法
CN109455975A (zh) * 2018-12-26 2019-03-12 河北红墙新材料有限公司 降粘型聚羧酸减水剂在制备尾矿砂混凝土中的用途
CN109776034A (zh) * 2018-12-26 2019-05-21 广东红墙新材料股份有限公司 一种含有烷基的降粘型减水剂在制备c100混凝土中的用途
CN110041018A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 河南中建西部建设有限公司 一种用尾矿替代细集料制备的c60混凝土及其制备方法
CN110054443A (zh) * 2019-04-29 2019-07-26 河南中建西部建设有限公司 一种高强低收缩绿色混凝土及其制备方法
CN110342886A (zh) * 2019-08-06 2019-10-18 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种高强机制砂混凝土及其制备方法
CN110606707A (zh) * 2019-10-16 2019-12-24 周铸 一种轻质节能抗震隔墙板的配制方法
CN110734257A (zh) * 2019-10-30 2020-01-31 周铸 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN110818339A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 周铸 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法
CN111018433A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司 渣选铁尾矿在混凝土中的应用
CN112341069A (zh) * 2020-10-30 2021-02-09 中铁建华南建设(广州)高科技产业有限公司 混合砂及其制备方法和应用
CN112723817A (zh) * 2020-12-09 2021-04-30 华新水泥股份有限公司 一种高流动性可调凝预拌注浆砂浆及其制备方法
CN112830732A (zh) * 2021-01-19 2021-05-25 张延年 一种掺加多元掺合料的混凝土及其制备方法
CN113683363A (zh) * 2021-09-02 2021-11-23 泉州三方建材有限公司 一种混凝土
CN114409345A (zh) * 2022-03-14 2022-04-29 河北建筑工程学院 一种纳米偏高岭土协同作用下的铁尾矿砂再生混凝土及其制备方法
CN114477890A (zh) * 2021-12-24 2022-05-13 河北建设集团股份有限公司 一种特细铁尾矿砂混凝土及其制备方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105601206A (zh) * 2016-02-01 2016-05-25 中国十七冶集团有限公司 一种铁矿废石自密实混凝土
CN106082834A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 江苏科技大学 一种c60机制砂混凝土及其制备方法
CN106396540A (zh) * 2016-08-30 2017-02-15 廊坊荣盛混凝土有限公司 一种特细砂混合尾矿砂的混凝土
CN106927761A (zh) * 2017-04-20 2017-07-07 福州大学 掺加铁尾矿砂、硅灰和玄武岩纤维的高性能混凝土
CN107399948A (zh) * 2017-08-30 2017-11-28 河北建筑工程学院 掺加铁尾矿砂的高强度混凝土及其制备和应用
CN107540309A (zh) * 2017-09-15 2018-01-05 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 一种含铁尾矿的护坡预制构件混凝土及其制备方法
CN107540309B (zh) * 2017-09-15 2020-10-02 中交武汉港湾工程设计研究院有限公司 一种含铁尾矿的护坡预制构件混凝土及其制备方法
CN109455975A (zh) * 2018-12-26 2019-03-12 河北红墙新材料有限公司 降粘型聚羧酸减水剂在制备尾矿砂混凝土中的用途
CN109776034A (zh) * 2018-12-26 2019-05-21 广东红墙新材料股份有限公司 一种含有烷基的降粘型减水剂在制备c100混凝土中的用途
CN109776034B (zh) * 2018-12-26 2021-07-20 广东红墙新材料股份有限公司 一种含有烷基的降粘型减水剂在制备c100混凝土中的用途
CN110041018A (zh) * 2019-04-29 2019-07-23 河南中建西部建设有限公司 一种用尾矿替代细集料制备的c60混凝土及其制备方法
CN110054443A (zh) * 2019-04-29 2019-07-26 河南中建西部建设有限公司 一种高强低收缩绿色混凝土及其制备方法
CN110342886A (zh) * 2019-08-06 2019-10-18 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种高强机制砂混凝土及其制备方法
CN110606707A (zh) * 2019-10-16 2019-12-24 周铸 一种轻质节能抗震隔墙板的配制方法
CN110734257A (zh) * 2019-10-30 2020-01-31 周铸 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN110818339A (zh) * 2019-10-30 2020-02-21 周铸 一种轻质高抗渗混凝土的配制方法
CN111018433A (zh) * 2019-11-14 2020-04-17 铜陵有色金属集团铜冠建筑安装股份有限公司 渣选铁尾矿在混凝土中的应用
CN112341069A (zh) * 2020-10-30 2021-02-09 中铁建华南建设(广州)高科技产业有限公司 混合砂及其制备方法和应用
CN112341069B (zh) * 2020-10-30 2021-08-03 中铁建华南建设(广州)高科技产业有限公司 混合砂及其制备方法和应用
CN112723817A (zh) * 2020-12-09 2021-04-30 华新水泥股份有限公司 一种高流动性可调凝预拌注浆砂浆及其制备方法
CN112723817B (zh) * 2020-12-09 2022-08-02 华新水泥股份有限公司 一种高流动性可调凝预拌注浆砂浆及其制备方法
CN112830732A (zh) * 2021-01-19 2021-05-25 张延年 一种掺加多元掺合料的混凝土及其制备方法
CN113683363A (zh) * 2021-09-02 2021-11-23 泉州三方建材有限公司 一种混凝土
CN114477890A (zh) * 2021-12-24 2022-05-13 河北建设集团股份有限公司 一种特细铁尾矿砂混凝土及其制备方法
CN114409345A (zh) * 2022-03-14 2022-04-29 河北建筑工程学院 一种纳米偏高岭土协同作用下的铁尾矿砂再生混凝土及其制备方法

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