CN105669072A

CN105669072A - 用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料

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Publication number: CN105669072A
Application number: CN201610029109.7A
Authority: CN
Inventors: 黄西江
Original assignee: BENXI QINGMAI TAILINGS COMPREHENSIVE UTILIZATION Co Ltd
Current assignee: BENXI QINGMAI TAILINGS COMPREHENSIVE UTILIZATION Co Ltd
Priority date: 2016-01-17
Filing date: 2016-01-17
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2036-01-17
Also published as: CN105669072B

Abstract

用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣70—80重量份，石灰石15—20，沸石10—15，硅藻土8—15，脱硫石膏5—10，珍珠岩3—8，高岭土3—8；将上述高硅铁尾矿渣70—80重量份、石灰石15—20、沸石10—15、硅藻土8—15、脱硫石膏5—10、珍珠岩3—8、高岭土3—8的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500㎡/㎏—600㎡/㎏的粉末状，再搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。其目的是提供一种可提高混凝土的强度与耐久性，减少环境污染，降低生产成本，保护自然生态环境，并促进矿产资源循环经济可持续发展的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

Description

用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料

技术领域

本发明涉及一种用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

背景技术

传统混凝土主要原料的水泥工业是一种污染严重的不可持续发展的“夕阳工业”。现在世界各国纷纷制定了“绿色”建材的性能指标，“绿色”高性能混凝土(GHPC)这一全新概念被提了出来。所谓“绿色”即是在混凝土材料中尽可能地用其他材料来代替水泥，生产出性能更好，能耗更低，环境污染更小的新型混凝土。高性能混凝土是今后混凝土的发展方向，国外曾称之为21世纪混凝土。

高性能混凝土具备的特点：

1、尽可能少用水泥熟料，以减少对大气污染，降低天然资源与能源的消耗；2、尽可能多用工业废料或者其他材料作为掺合料，以改善环境，保持混凝土的可持续发展；3、使用各种化学和矿物外加剂，改善和提高混凝土质量及使用寿命。

高性能混凝土是一种能符合特殊性能综合与均匀性要求的混凝土，此种混凝土往往不能用常规的混凝土组分材料和通常的搅拌、浇捣和养护的习惯做法所获得。国际上，挪威于1986年首先对此进行了研究。由于高性能混凝土具有综合的优异技术特性，引起了国内外材料界与工程界的广泛重视与关注。十多年来，世界上许多国家相继投入了大量的人力、财力、物力进行该项研究与工业化开发及工程应用。

高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制、便于浇捣、不离析、力学性能稳定、早期强度高、具有韧性和体积稳定性等性能的耐久的混凝土。它具有高填充性、不离析、抗渗性、抗侵蚀性、体积稳定性。特别适用于高层建筑、桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构，广泛用于高层结构、大跨度结构、高速公路桥梁的上部结构、剪力墙等。配制高性能混凝土的特点是低水胶比并掺有足够数量的矿物细掺合料和高效减水剂，从而使混凝土具有综合的优异的技术特性。掺入一定量的膨胀剂；以部分粉煤灰等量取代水泥；配以高弹性模量的纤维：选用高C2S和低C3A、C4AF的硅酸盐水泥等等，减少并消除混凝土的自收缩发生。

高性能混凝土原材料选择不合理可能引起混凝土不合格、体积不稳定、外观等质量缺陷，同时使生产成本增大。本项技术，用强度等级42.SR的硅酸盐水泥，可以配制出实际强度超过100R混凝土。因此配制高性能混凝土不必强调水泥的强度等级。回转窑生产的42.SR的硅酸盐水泥或普通水泥质量稳定，强度波动小，是配制高性能混凝土优先选取的原材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提高混凝土的强度与耐久性，减少环境污染，保护自然生态环境，降低生产成本，并促进矿产资源循环经济可持续发展的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣70—80重量份，石灰石15—20，沸石10—15，硅藻土8—15，脱硫石膏5—10，珍珠岩3—8，高岭土3—8；

所述高硅铁尾矿的重量百分比组分为：二氧化硅69.08％—75.56％、氧化铝1.93％—2.75％、三氧化二铁12.38％—18.46％、氧化钙3.52％—4.27％、氧化镁3.60％—4.02％和0.83％—1.97％的多种其他化合物；

将上述高硅铁尾矿渣70—80重量份、石灰石15—20、沸石10—15、硅藻土8—15、脱硫石膏5—10、珍珠岩3—8、高岭土3—8的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

本发明的高性能混凝土的复合掺合料，其中所述高硅铁尾矿渣为72—78重量份，石灰石为16—19，沸石11—14，硅藻土9—14、脱硫石膏6—9、珍珠岩4—7、高岭土4—7。

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其中所述高硅铁尾矿渣为73—77重量份，石灰石为17—18，沸石12—13，硅藻土10—13、脱硫石膏7—8、珍珠岩5—6、高岭土5—6。

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其中所述高硅铁尾矿渣为74—76重量份，石灰石为17.5，沸石12.5，硅藻土11—12、脱硫石膏7.5、珍珠岩5.5、高岭土5.5。

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，具有以下优点：

一、本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料可显著提高水泥标号和混凝土强度。

二、本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料不仅可代替部分水泥，降低成本。还能提高混凝土的流动性，便于运输、泵送、和浇捣等施工性能。

三、掺有本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料的混凝土在凝结硬化过程中，其水化热低，内部缺陷少，结构密实，硬化后体积稳定，收缩变形小，抗冻抗渗性能好。

四、利用本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料制造的混凝土，不用担心水泥中碱含量的高低，它能有效的缓解和抑制混凝土中碱骨料反应。大大提高混凝土的耐久性。

综上所述，本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料在制备混凝土时，可直接对水泥进行部分取代，而混凝土的强度、抗冻性、收缩性等指标则没有任何降低等方面的不良影响。由于可以取代部分水泥用于各种不同等级的高性能混凝土的生产，并使以前基本上无法利用的高硅铁尾矿渣得以大量利用，实现了对工业固体废弃物的大规模再利用。本发明用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，可有效降低对水泥的用量，进而可降低混凝土的生产成本，并可节约大量的能源。

铁尾矿是一种矿山废弃物，它侵占耕地、污染环境有可能造成溃坝等危及生命财产的灾害性安全事故。将它作为工业原料加以利用可以减少其堆存量，减轻尾矿对生态环境的危害。因为铁尾矿是一种矿山废弃物，所以它除了运输费用以外其它成本基本为零。本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，可以等量取代混凝土中20％－35％的水泥，能够降低配合料成本20％以上，还大大提高了混凝土的强度与耐久性，由此，本发明带能够减少环境污染、降低生产成本，保护自然生态环境。并促进矿产资源循环经济可持续发展。

具体实施方式

实施例1：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣70重量份，石灰石15，沸石10，硅藻土8，脱硫石膏5，珍珠岩3，高岭土3；

所述高硅铁尾矿的重量百分比组分为：二氧化硅69.08％—75.56％、氧化铝1.93％—2.75％、三氧化二铁12.38％—18.46％、氧化钙3.52％—4.27％、氧化镁3.60％—4.02％和0.83％—1.97％的多种其他化合物；多种其他化合物可视为杂质；

将上述高硅铁尾矿渣70重量份、石灰石15、沸石10、硅藻土8、脱硫石膏5、珍珠岩3、高岭土3的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例2：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣80重量份，石灰石20，沸石15，硅藻土15，脱硫石膏10，珍珠岩8，高岭土8；

将上述高硅铁尾矿渣80重量份、石灰石20、沸石15、硅藻土15、脱硫石膏10、珍珠岩8、高岭土8的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即为用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例3：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣80重量份，石灰石20，沸石10，硅藻土8，脱硫石膏10，珍珠岩3，高岭土3；

将上述高硅铁尾矿渣80重量份、石灰石20、沸石10、硅藻土8、脱硫石膏10、珍珠岩3、高岭土3的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即为用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例4：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣72重量份，石灰石16，沸石11，硅藻土9，脱硫石膏6，珍珠岩4，高岭土4；

将上述高硅铁尾矿渣72重量份、石灰石16、沸石11、硅藻土9、脱硫石膏6、珍珠岩4、高岭土4的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即为用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例5：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣78重量份，石灰石19，沸石14，硅藻土14，脱硫石膏9，珍珠岩7，高岭土7；

将上述高硅铁尾矿渣78重量份、石灰石19、沸石14、硅藻土14、脱硫石膏9、珍珠岩7、高岭土7的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏—550m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例6：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣77重量份，石灰石18，沸石13，硅藻土13，脱硫石膏8，珍珠岩6，高岭土6；

将上述高硅铁尾矿渣77重量份、石灰石18、沸石13、硅藻土13、脱硫石膏8、珍珠岩6、高岭土6的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为550m²/㎏—600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例7：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣73重量份，石灰石17，沸石12，硅藻土10，脱硫石膏7，珍珠岩5，高岭土5；

将上述高硅铁尾矿渣73重量份、石灰石17、沸石12、硅藻土10、脱硫石膏7、珍珠岩5、高岭土5的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为600m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即为用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

实施例8：

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，包括高硅铁尾矿渣为74或76重量份，石灰石为17.5，沸石12.5，硅藻土11或12、脱硫石膏7.5、珍珠岩5.5、高岭土5.5；

将上述高硅铁尾矿渣为74或76重量份、石灰石为17.5、沸石12.5、硅藻土11或12、脱硫石膏7.5、珍珠岩5.5、高岭土5.5的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500m²/㎏的粉末状，再向被碾磨出来的粉末状的物料中搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

本发明的用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，在制备混凝土时，可直接对水泥进行部分取代，而混凝土的强度、抗冻性、收缩性等指标则没有任何降低等方面的不良影响。由于可以取代部分水泥用于各种不同等级的高性能混凝土的生产，并使以前基本上无法利用的高硅铁尾矿渣得以大量利用，实现了对工业固体废弃物的大规模再利用。此外，本发明用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，可有效降低对水泥的用量，进而可降低混凝土的生产成本，并可节约大量的能源。

Claims

1.用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料，其特征在于：包括高硅铁尾矿渣70—80重量份，石灰石15—20，沸石10—15，硅藻土8—15，脱硫石膏5—10，珍珠岩3—8，高岭土3—8；

将上述高硅铁尾矿渣70—80重量份、石灰石15—20、沸石10—15、硅藻土8—15、脱硫石膏5—10、珍珠岩3—8、高岭土3—8的物料均匀混合后投入球磨机中，碾磨至比表面积为500㎡/㎏—600㎡/㎏的粉末状，再搅拌混入粉体的聚羧酸系减水剂10—12重量份，即得到用高硅铁尾矿生产的高性能混凝土复合掺合料。

2.根据权利要求1所述的用高硅铁尾矿制造微晶石的方法，其特征在于：所述高硅铁尾矿渣为72—78重量份，石灰石为16—19，沸石11—14，硅藻土9—14、脱硫石膏6—9、珍珠岩4—7、高岭土4—7。

3.根据权利要求2所述的用高硅铁尾矿制造微晶石的方法，其特征在于：所述高硅铁尾矿渣为73—77重量份，石灰石为17—18，沸石12—13，硅藻土10—13、脱硫石膏7—8、珍珠岩5—6、高岭土5—6。

4.根据权利要求3所述的用高硅铁尾矿制造微晶石的方法，其特征在于：所述高硅铁尾矿渣为74—76重量份，石灰石为17.5，沸石12.5，硅藻土11—12、脱硫石膏7.5、珍珠岩5.5、高岭土5.5。