CN108046709A - 一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法。所述铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%~40%、铁矿废石35%~45%、水泥15%~20%、环氧树脂3%~9%、玄武岩纤维1%~2%。本发明利用铁尾矿制备粉球部分替代透水混凝土的骨料，同时添加铁矿废石骨料，可以大量消除铁尾矿和铁矿废石，提高资源利用率，减少铁尾矿和铁矿废石占地，改善环境。制成的透水混凝土具有透水性能好、强度高、成本低、抗融冻性好等优点，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及铁尾矿资源化利用领域，具体是一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法。
背景技术
传统的路面结构采用的是不透水的路面材料，即面层与基层采用密实材料进行铺筑，地表水很难渗入到路基中。随着人们环保意识的加强，传统不透水路面结构的种种弊端逐渐被人们所认识。现代城市的地表多被不透水混凝土建筑和路面所覆盖，呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力缺乏，而带来一系列城市环境问题。现在发达国家都非常重视地下水的补给，路面多为植被与砖石相间的路面，保证降水可以及时渗入地下。但是在我国，在城市中，此种方式不可取，因此希望发明一种透水性较好，同时路面硬度等指标又可达标的新型建材。
同时，随着工业化的发展，铁尾矿、铁矿废石等工业废弃物大量堆积，但利用率不高，大量堆积不仅侵占了大面积的土地，而且对土地造成了严重破坏。若可以再利用，则符合循环经济的题中之义。
有采用铁矿废石、粉煤灰等原料制备透水混凝土的相关报道，而采用粒度较细的铁尾矿制备透水混凝土的研究，目前还没有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁尾矿透水混凝土及其制备方法，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%~40%、铁矿废石35%~45%、水泥15%~20%、环氧树脂3%~9%、玄武岩纤维1%~2%。
优选地，本发明所述铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球40%、铁矿废石35%、水泥20%、环氧树脂3%、玄武岩纤维2%。
优选地，本发明所述铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球35%、铁矿废石40%、水泥18%、环氧树脂6%、玄武岩纤维1%。
优选地，本发明所述铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%、铁矿废石45%、水泥15%、环氧树脂9%、玄武岩纤维1%。
优选地，所述铁尾矿粉球通过以下步骤制备：
A. 混料：将铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维按质量百分数铁尾矿90%~95%、水泥3%~5%、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物1%~3%、玻璃纤维1%~2%，混合均匀，得到混合料；
B. 成型：将配置好的混合料加入成球机，并加入水搅拌呈球形，水的添加量为铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维总质量8%~12%；
C. 养护：将成型料球后在自然条件下养护3 天，得到铁尾矿粉球。
优选地，所述步骤A铁尾矿细度为-0.074mm70%~90%，玻璃纤维长度1mm~3mm，水泥型号为P.O 42.5。
优选地，所述步骤C铁尾矿粉球粒度为3mm~5mm。
本发明还提供一种铁尾矿透水混凝土制备方法，包括以下步骤：
（1）将铁尾矿粉球、铁矿废石、水泥、环氧树脂、玄武岩纤维按照质量百分比：铁尾矿粉球：铁矿废石：水泥：环氧树脂：玄武岩纤维=30%~40%：35%~45%：15%~20%：3%~9%：1%~2%加到混凝土搅拌机内混合均匀；
（2）将混合料质量5%~7%的水加入到搅拌机内，充分搅拌10min-15min；
（3）再将水泥质量2%~4%的减水剂加入到搅拌机内，充分搅拌1min~2min，得到铁尾矿造粒透水混凝土。
优选地，所述步骤（1）铁矿废石粒度为5mm-15mm，玄武岩纤维长度5mm~10mm，水泥型号为P.O 32.5。
优选地，所述步骤（3）减水剂为聚羧酸高效减水剂。
本发明的有益效果为：
本发明利用铁尾矿制备粉球部分替代透水混凝土的骨料，同时添加铁矿废石骨料，可以大量消除铁尾矿和铁矿废石，提高资源利用率，减少铁尾矿和铁矿废石占地，改善环境。制成的透水混凝土具有透水性能好、强度高、成本低、抗融冻性好等优点，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球40%、铁矿废石35%、水泥20%、环氧树脂3%、玄武岩纤维2%。
其中，所述铁尾矿粉球通过以下步骤制备：
A. 混料：将铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维按质量百分数铁尾矿90%、水泥5%、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物3%、玻璃纤维2%，混合均匀，得到混合料，所述铁尾矿细度为-0.074mm90%；
B. 成型：将配置好的混合料加入成球机，并加入水搅拌呈球形，水的添加量为铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维总质量8%；
C. 养护：将成型料球后在自然条件下养护3 天，得到铁尾矿粉球。
所述的铁尾矿透水混凝土制备方法，包括以下步骤：
（1）将铁尾矿粉球、铁矿废石、水泥、环氧树脂、玄武岩纤维按照质量百分比：铁尾矿粉球：铁矿废石：水泥：环氧树脂：玄武岩纤维=40%：35%：20%：3%：2%加到混凝土搅拌机内混合均匀，得到混合料；
（2）将混合料质量7%的水加入到搅拌机内，充分搅拌15min；
（3）再将水泥质量4%的减水剂加入到搅拌机内，充分搅拌2min，得到铁尾矿造粒透水混凝土。
制得的铁尾矿透水混凝土孔隙率30.11%，透水系数0.035cm/s，抗压强度35.92MPa，25次冻融循环后抗压强度为30.30MPa。
实施例2
本实施例提供了一种铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球35%、铁矿废石40%、水泥18%、环氧树脂6%、玄武岩纤维1%。
其中，所述铁尾矿粉球通过以下步骤制备：
A. 混料：将铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维按质量百分数铁尾矿93%、水泥4%、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物2%、玻璃纤维1%，混合均匀，得到混合料，所述铁尾矿细度为-0.074mm80%；
B. 成型：将配置好的混合料加入成球机，并加入水搅拌呈球形，水的添加量为铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维总质量10%；
C. 养护：将成型料球后在自然条件下养护3 天，得到铁尾矿粉球。
所述的铁尾矿透水混凝土制备方法，包括以下步骤：
（1）将铁尾矿粉球、铁矿废石、水泥、环氧树脂、玄武岩纤维按照质量百分比：铁尾矿粉球：铁矿废石：水泥：环氧树脂：玄武岩纤维=35%：40%：18%：6%：1%加到混凝土搅拌机内混合均匀，得到混合料；
（2）将混合料质量6%的水加入到搅拌机内，充分搅拌12min；
（3）再将水泥质量3%的减水剂加入到搅拌机内，充分搅拌1.5min，得到铁尾矿造粒透水混凝土。
制得的铁尾矿透水混凝土孔隙率29.89%，透水系数0.034cm/s，抗压强度36.58MPa，25次冻融循环后抗压强度为30.73MPa。
实施例3
本实施例提供了一种铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%、铁矿废石45%、水泥15%、环氧树脂9%、玄武岩纤维1%。
其中，所述铁尾矿粉球通过以下步骤制备：
A. 混料：将铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维按质量百分数铁尾矿95%、水泥3%、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物1%、玻璃纤维1%，混合均匀，得到混合料，所述铁尾矿细度为-0.074mm70%；
B. 成型：将配置好的混合料加入成球机，并加入水搅拌呈球形，水的添加量为铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维总质量12%；
C. 养护：将成型料球后在自然条件下养护3 天，得到铁尾矿粉球。
所述的铁尾矿透水混凝土制备方法，包括以下步骤：
（1）将铁尾矿粉球、铁矿废石、水泥、环氧树脂、玄武岩纤维按照质量百分比：铁尾矿粉球：铁矿废石：水泥：环氧树脂：玄武岩纤维=30%：45%：15%：9%：1%加到混凝土搅拌机内混合均匀，得到混合料；
（2）将混合料质量5%的水加入到搅拌机内，充分搅拌10min；
（3）再将水泥质量2%的减水剂加入到搅拌机内，充分搅拌1min，得到铁尾矿造粒透水混凝土。
制得的铁尾矿透水混凝土孔隙率29.22%，透水系数0.033cm/s，抗压强度37.14MPa，25次冻融循环后抗压强度为31.27MPa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%~40%、铁矿废石35%~45%、水泥15%~20%、环氧树脂3%~9%、玄武岩纤维1%~2%。
2.根据权利要求1所述的铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球40%、铁矿废石35%、水泥20%、环氧树脂3%、玄武岩纤维2%。
3.根据权利要求1所述的铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球35%、铁矿废石40%、水泥18%、环氧树脂6%、玄武岩纤维1%。
4.根据权利要求1所述的铁尾矿透水混凝土，主要由以下质量百分数的原料制备而成：铁尾矿粉球30%、铁矿废石45%、水泥15%、环氧树脂9%、玄武岩纤维1%。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的铁尾矿透水混凝土，其特征在于：所述铁尾矿粉球通过以下步骤制备：
A. 混料：将铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维按质量百分数铁尾矿90%~95%、水泥3%~5%、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物1%~3%、玻璃纤维1%~2%，混合均匀，得到混合料；
B. 成型：将配置好的混合料加入成球机，并加入水搅拌呈球形，水的添加量为铁尾矿、水泥、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物、玻璃纤维总质量8%~12%；
C. 养护：将成型料球后在自然条件下养护3 天，得到铁尾矿粉球。
6. 根据权利要求5所述的铁尾矿粉球的制备方法，其特征在于：所述步骤A铁尾矿细度为-0.074mm70%~90%，玻璃纤维长度1mm~3mm，水泥型号为P.O 42.5。
7.根据权利要求5所述的铁尾矿粉球的制备方法，其特征在于：所述步骤C铁尾矿粉球粒度为3mm~5mm。
8.一种铁尾矿透水混凝土制备方法，包括以下步骤：
（1）将铁尾矿粉球、铁矿废石、水泥、环氧树脂、玄武岩纤维按照质量百分比：铁尾矿粉球：铁矿废石：水泥：环氧树脂：玄武岩纤维=30%~40%：35%~45%：15%~20%：3%~9%：1%~2%加到混凝土搅拌机内混合均匀；
（2）将混合料质量5%~7%的水加入到搅拌机内，充分搅拌10min-15min；
（3）再将水泥质量2%~4%的减水剂加入到搅拌机内，充分搅拌1min~2min，得到铁尾矿造粒透水混凝土。
9. 根据权利要求8所述的一种铁尾矿透水混凝土制备方法，其特征在于：所述步骤（1）铁矿废石粒度为5mm-15mm，玄武岩纤维长度5mm~10mm，水泥型号为P.O 32.5。
10.根据权利要求8所述的一种铁尾矿透水混凝土制备方法，其特征在于：所述步骤（3）减水剂为聚羧酸高效减水剂。
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