CN108821687B - 用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法 - Google Patents

用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法。本发明水工抗冲耐磨混凝土由下述重量份配比的原料制成：水146～150份，水泥255～306份，超细磷渣粉49～150份，粉煤灰微珠50～122份，纳米SiO215～25份，轻烧氧化镁19～30份，尾矿砂855～893份，尾矿石1337～1397份，聚羧酸系高性能减水剂3.0～10.0份。本发明水工抗冲耐磨混凝土用废弃尾矿作为骨料，既解决了尾矿废弃物排放占用大量土地且污染环境问题，实现了固体废弃物的资源化利用，同时又具有制备工艺简单、抗冲耐磨性能良好、抗裂能力优且制备过程对环境无污染、经济性好等技术优势，利于工程大规模生产与应用。

Description

用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及水工、建筑、交通、能源、铁路等混凝土工程领域，具体是一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法。
背景技术
水工建筑物的溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸闸室底板、护坦、消力墩、排沙底孔的底板及边墙等泄水建筑物过流面混凝土受到高速水流或挟沙、挟推移质水流冲击并经历一定运行时间后，往往会出现不同程度的磨蚀冲砸破坏或气蚀破坏，导致表面混凝土大面积剥蚀。泄水建筑物过流面一旦破损，不仅修复十分困难，且需耗费大量人力、物力。据调查，我国运行中的大坝泄水建筑物中有70％存在不同程度的冲磨破坏问题，严重的不仅自身受到破坏，甚至危及其他建筑物及下游人民群众的生命财产安全。
水工抗磨蚀混凝土在使用过程中主要遭受三种形式的破坏：(1)推移质、类推移质对水工建筑物的冲击磨损破坏。这种破坏作用在我国西南地区的山区性河流中较常见，由于河谷狭窄，河床坡降大，流域内的风化岩石在暴雨的作用下，大量进入河道，形成推移质。这些推移质粒径一般在20～30cm，最大粒径可能超过1m。推移质在水流中以滑动、滚动和跳跃的方式运动，对进水口较低的建筑物造成撞击磨损破坏。类推移质的磨损破坏是指泄水建筑物由于施工废渣、上游围堰残体及新的造床运动引起的磨损破坏。(2)悬移质对泄水建筑物的磨损破坏。这种破坏作用多发生在我国的黄河流域和华北地区输沙量大的河流中，如含有大量泥沙的高速水流对三门峡泄水建筑物、刘家峡的排沙泄水道等造成严重的磨损破坏。西南地区含沙量大、泄水流速高的河流中，也存在悬移质泥沙对水工建筑物的磨损破坏情况。(3)高速水流对水工建筑物的气蚀、冲刷破坏。根据国内外的研究成果，气蚀强度与流速的5～7次方成正比。流速越大，气蚀强度就越高，破坏力就越大。
为了提高水工混凝土的抗冲耐磨性能，目前采取的技术措施主要有提高混凝土材料自身抗冲耐磨能力与涂刷表面防护材料两种途径。由于表面防护材料自身还存在耐候性不良及与基底混凝土界面粘结不牢等问题，因此，从材料角度提高混凝土自身抗冲耐磨能力已成为当前解决水工建筑物冲磨破坏的重要技术途径。
选用中热或低热硅酸盐水泥，硬质骨料，掺入纤维、硅粉、粉煤灰等活性矿物掺和料和优质外加剂制备具有良好抗冲耐磨能力水工混凝土是工程界普遍采取的技术措施。申请号为CN201310416178.X的中国发明专利公开了一种抗冲磨混凝土及其制备方法，将汽车废弃轮胎制成橡胶粉，并和砂浆塑化粉、钢渣、熟石膏、粉煤灰、砂石等物质按照一定的制作方法制成抗冲磨复合水泥混合物，结合425型硅酸盐水泥熟料，再辅以其他掺合料、外加剂和水制备成一种抗冲磨混凝土。申请号为CN200310111328.2的中国发明专利提供了一种抗冲耐磨混凝土，主要由标号为≥525号的硅酸盐水泥、压碎指标低于2.4％或磨耗度低于2.2％的岩石、硅粉和水拌和而成。申请号为CN201510954655.7的中国发明专利公开了一种水利工程用抗冲耐磨混凝土，由普通硅酸盐水泥、钾长石粉、粉煤灰、锂云母、石墨粉、氮化铝、聚乙烯醇纤维、木质素纤维、聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠、乙酸锌、聚羧酸减水剂和水等制备而成。
显而易见，目前在抗冲耐磨混凝土制备方面主要采用的是通过改变胶凝材料体系达到提升混凝土抗冲耐磨性能的技术路线，而有关利用废弃高密度尾矿用作硬质骨料制备水工抗冲耐磨混凝土的相关研究尚未见诸报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土及其制备方法，其利用废弃尾矿既解决了尾矿排放占用大量土地且污染环境问题，又实现了固体废弃物的资源化利用，与高表观密度的超细磷渣粉水泥基材料一起拌和不会发生骨料离析现象，且具有制备工艺简单、抗冲耐磨性能良好及制备过程对环境无污染等技术优势。
本发明采用如下技术方案实现：
一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土，由如下重量份配比的原料混合而成：水146～150份，水泥255～306份，超细磷渣粉49～150份，粉煤灰微珠50～122份，纳米SiO2 15～25份，轻烧氧化镁19～30份，尾矿砂855～893份，尾矿石1337～1397份，聚羧酸系高性能减水剂3.0～10.0份。
进一步的，所述尾矿的表观密度为3200m2/kg，矿物相以斜长石、辉石和黑云母为主，其中斜长石所占质量百分比为30％～50％、辉石所占质量百分比为15％～45％、黑云母所占质量百分比为2％～5％，部分尾矿还含有少量方解石和磁铁矿。
进一步的，所述水泥为满足GB200-2003技术要求的中热硅酸盐水泥，其比表面积为303m2/kg，28d抗压强度不低于42.5Mpa。
进一步的，所述超细磷渣粉为比表面积达800m2/kg且满足DL/T 5387-2007技术要求的磷渣粉，28d活性指数为95％。
进一步的，所述纳米SiO2为比表面积为600000m2/kg且以无定形二氧化硅为主要成分的超细火山灰质材料。
进一步的，所述粉煤灰微珠为粒径≤1μm的颗粒含量超过70％的球状玻璃体粉煤灰微珠。
进一步的，所述轻烧氧化镁为活性反应时间100s且满足DL/T 5296-2013的I型氧化镁。
进一步的，所述聚羧酸高性能减水剂为满足GB/T 8076-2008技术要求的缓凝型高性能减水剂，减水率为25％。
一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂和尾矿石共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水146～150重量份，水泥255～306重量份，超细磷渣粉49～150重量份，粉煤灰微珠50～122重量份，纳米SiO2 15～25重量份，轻烧氧化镁19～30重量份，尾矿砂855～893重量份，尾矿石1337～1397重量份，聚羧酸系高性能减水剂3.0～10.0重量份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌180～210秒。
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
进一步的，所述步骤(1)中，尾矿砂的粒径≤5mm，尾矿石的粒径在5～20mm之间。
进一步的，所述步骤(1)中，高密度尾矿的表观密度为3200kg/m3，矿物相以斜长石、辉石和黑云母为主，其中斜长石所占质量百分比为30％～50％、辉石所占质量百分比为15％～45％、黑云母所占质量百分比为2％～5％，部分尾矿还含有少量方解石和磁铁矿。
进一步的，所述步骤(2)中的水泥为满足GB200-2003的42.5中热硅酸盐水泥水泥；所述超细磷渣粉为比表面积达800m2/kg且28d活性指数为95％的磷渣粉；所述粉煤灰微珠为粒径≤1μm的颗粒含量超过70％的球状玻璃体粉煤灰微珠；所述纳米SiO2为比表面积为600000m2/kg且以无定形二氧化硅为主要成分的超细火山灰质材料；所述轻烧氧化镁为活性反应时间100s的I型氧化镁；所述聚羧酸系高性能减水剂为满足GB/T 8076-2008技术要求的缓凝型高性能减水剂，减水率为25％。
本发明具备以下有益效果：
(1)废弃资源再利用
本发明充分利用冶炼工业选矿废弃的高密度尾矿作骨料，制备抗冲耐磨混凝土，其在水利水电工程领域的推广应用可大幅消纳尾矿，变废弃资源为有用建筑材料，以500万m3混凝土为例，可消纳尾矿约400万m3；而且，目前尾矿大多露天堆放占用土地，且长期经雨水冲刷还会对河道、土壤等产生二次污染；尾矿的资源化利用有助于实现尾矿库复绿复耕，社会与生态效益十分显著。
(2)抗冲磨性能好且后期强度增长率高
本发明提供的抗冲耐磨混凝土利用废弃高密度尾矿作骨料，尾矿骨料表观密度达到3200kg/m3，其干燥与饱和抗压强度分别达到160MPa和130MPa，属于硬质骨料非常适用于制备抗冲耐磨混凝土，经风砂枪法其90d龄期抗冲磨强度可达1.0h/cm以上。
本发明提供的抗冲耐磨混凝土胶凝体系中掺入了超细磷渣粉、粉煤灰微珠和纳米SiO2，这些都属于高火山灰活性材料，其中超细磷渣粉玻璃体含量超过80％，纳米SiO2基本上全部为无定形二氧化硅，粉煤灰微珠中颗粒(粒径≤1μm)含量超过70％，这些高活性材料都会与水泥水化产物Ca(OH)2发生二次火山灰反应，提供后期强度持续增长动力，这一点也非常适用于以90d或180d作为设计龄期的水工混凝土。
(3)施工性能良好
本发明提供的抗冲耐磨混凝土中掺入了超细磷渣粉、粉煤灰微珠和纳米SiO2，其中磷渣粉的比表面积为800m2/kg，纳米SiO2比表面积达到600000m2/kg，粉煤灰微珠中球状玻璃体颗粒(粒径≤1μm)含量超过70％，这些微细粒子可有效填充水泥颗粒之间的空隙，增加拌和物浆体含量，掺入胶凝体系可改善混凝土拌和物的黏聚性和保水性，增加拌和物密实度。
超细磷渣粉的自身表观密度也达到2900kg/m3以上，与其他掺和料相比，其密度与尾矿表观密度差异小，拌和过程中不易出现骨料与砂浆分离等离析现象，施工性能良好。
(4)抗裂能力好
在悬移质和推移质的长期反复作用下，抗冲磨混凝土易出现破损开裂；本发明提供的抗冲耐磨混凝土在配制过程中掺入了可保持强度持续增长的超细磷渣粉、粉煤灰微珠和高火山灰活性的纳米SiO2等材料，由于微细颗粒和高火山灰活性粒子的掺入也会带来混凝土收缩开裂风险，本发明还掺入了活性反应时间100s的轻烧氧化镁，经调整掺量与配比，该材料水化产生的体积膨胀可同步补偿混凝土因塑性收缩、自收缩、干缩和温度收缩等产生的收缩变形，在达到高强高抗冲磨前提下实现混凝土的高抗裂。
(5)经济性优
本发明提供的抗冲耐磨混凝土就是利用冶炼工业选矿废弃的尾矿作为骨料，目前国内大量废弃尾矿露天堆放，仅需简单筛分即可用作建筑材料，避免了征地、爆破开采、支护及骨料加工等费用，节省大量人力、物力和工程投资，经济性突出；以100万m3骨料需求为例，采购尾矿及筛分成本约3600万元，而征地、开采、加工及考虑运输损耗等约需5500万元，山体支护约需8800万元，相比较而言，采购尾矿直接筛分用作骨料可节约1个亿的工程投资。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂(≤5mm)和尾矿石(5～20mm)共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水147份，水泥255份，超细磷渣粉123份，粉煤灰微珠98份，纳米SiO215份，轻烧氧化镁24份，尾矿砂893份，尾矿石1397份，聚羧酸系高性能减水剂3.0份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌210秒；
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
实施例2
一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂(≤5mm)和尾矿石(5～20mm)共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水146份，水泥292份，超细磷渣粉49份，粉煤灰微珠122份，纳米SiO224份，轻烧氧化镁19份，尾矿砂875份，尾矿石1368份，聚羧酸系高性能减水剂7.5份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌210秒。
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
实施例3
一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂(≤5mm)和尾矿石(5～20mm)共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水148份，水泥306份，超细磷渣粉99份，粉煤灰微珠74份，纳米SiO215份，轻烧氧化镁30份，尾矿砂855份，尾矿石1337份，聚羧酸系高性能减水剂9.5份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌180秒。
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
实施例4
一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂(≤5mm)和尾矿石(5～20mm)共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水149份，水泥283份，超细磷渣粉124份，粉煤灰微珠75份，纳米SiO215份，轻烧氧化镁20份，尾矿砂878份，尾矿石1374份，聚羧酸系高性能减水剂9.5份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌180秒。
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
实施例5
一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂(≤5mm)和尾矿石(5～20mm)共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称取水150份，水泥275份，超细磷渣粉150份，粉煤灰微珠50份，纳米SiO225份，轻烧氧化镁25份，尾矿砂861份，尾矿石1347份，聚羧酸系高性能减水剂10.0份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁、尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌210秒。
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得本发明水工抗冲耐磨混凝土。
上述实施例中，所述中热水泥为碱含量不超过0.6％、以适当成分的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏磨细制成的具有中等水化热的硅酸盐水泥，其中硅酸三钙(3CaO·SiO2)的含量不超过55％，铝酸三钙(3CaO·Al2O3)的含量不超过6％，游离氧化钙的含量不超过1.0％；具体的是嘉华水泥厂生产的比表面积为303m2/kg，90d抗压强度不低于42.5MPa的中热硅酸盐水泥；
高密度尾矿的表观密度为3200kg/m3，矿物相以斜长石、辉石和黑云母为主，其中斜长石所占质量百分比为30％～50％、辉石所占质量百分比为15％～45％、黑云母所占质量百分比为2％～5％，部分尾矿还含有少量方解石和磁铁矿；
超细磷渣粉的比表面积为800m2/kg且满足DL/T 5387-2007技术要求的磷渣粉，具体的是神农架神保水泥厂生产的三峡牌磷渣粉，90d活性指数为95％；
粉煤灰微珠中颗粒(粒径≤1μm)含量超过70％且以球状玻璃体为主要成分，具体的是天津筑城生产的粉煤灰微珠；
纳米SiO2的比表面积为600000m2/kg，以无定形二氧化硅为主要成分，具体的是四川朗天资源提供的硅粉；
轻烧氧化镁的活性反应时间为100s，是满足DL/T 5296-2013技术要求的I型氧化镁；
聚羧酸系高性能减水剂为满足GB/T 8076-2008技术要求的缓凝型高性能减水剂，具体的是江苏苏博特新材料有限公司提供的高性能减水剂PCA-I，其减水率为25％。
本发明提供的一种用高密度尾矿作骨料的抗冲耐磨混凝土采用如下方法测试：
1)偏光显微镜：用于鉴定高密度尾矿的矿物相。
2)混凝土抗冲磨试验(风砂枪法)：用于表征本发明制备的水工抗冲耐磨混凝土的抗冲磨强度。
根据DL/T 5151-2017中混凝土抗冲磨试验(风砂枪法)，对上述实施例制得的水工抗冲耐磨混凝土进行抗冲磨强度试验，测试结果如表1所示：
表1采用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土90d抗冲磨强度试验检测结果
Figure GDA0001760468660000091
表1中编号为KCM-1～KCM-5的抗冲耐磨混凝土分别对应本发明实施例1～5制备的混凝土，表1中超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2的百分比代表各组分分别占除水、轻烧氧化镁、砂、石以外所有粉体材料的总量的质量比；轻烧氧化镁属于外掺，百分比代表其占水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2总量的质量比。混凝土抗冲磨风砂枪法试验结果表明，实施例1～5制备混凝土的抗冲磨强度基本都能达到1.0h/cm以上，其中实施例3的抗冲磨效果最好，喷射角度90°和45°时，实施例3混凝土的抗冲磨强度分别为1.1h/cm和1.5h/cm。
本发明制得的水工抗冲耐磨混凝土用废弃尾矿作为骨料，既解决了尾矿废弃物排放占用大量土地且污染环境问题，实现了固体废弃物的资源化利用，同时又利用粉煤灰微珠的形态效应、微集料效应与火山灰效应，以及超细磷渣粉与纳米SiO2极细颗粒的良好填充效应与火山灰活性效应，增加了拌和物的施工和易性，提高了混凝土结构密实度及后期强度增长，轻烧氧化镁遇水固相体积膨胀可以补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的抗裂能力；采用上述原材料制备的水工抗冲耐磨混凝土具有制备工艺简单、抗冲耐磨性能良好、抗裂性能优且制备过程对环境无污染等技术优势，经济性突出，利于工程大规模生产与应用。
本发明提供的用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土也可应用于建筑、交通、能源、铁路等混凝土工程领域。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土，其特征在于：由如下重量份配比的原料混合而成：水146～150份，水泥255～306份，超细磷渣粉49～150份，粉煤灰微珠50～122份，纳米SiO2 15～25份，轻烧氧化镁19～30份，尾矿砂855～893份，尾矿石1337～1397份，聚羧酸系高性能减水剂3.0～10.0份；其中尾矿砂和尾矿石由高密度尾矿经破碎加工制成；所述尾矿的表观密度为3200kg/m3，矿物相以斜长石、辉石和黑云母为主，其中斜长石所占质量百分比为30％～50％、辉石所占质量百分比为15％～45％、黑云母所占质量百分比为2％～5％，部分尾矿还含有少量方解石和磁铁矿；所述水泥为满足GB200-2003技术要求的中热硅酸盐水泥，具体的是嘉华水泥厂生产的42.5中热硅酸盐水泥，其比表面积为303m2/kg，28d抗压强度不低于42.5Mpa；所述超细磷渣粉为比表面积达800m2/kg且满足DL/T5387-2007技术要求的磷渣粉，28d活性指数为95％；所述纳米SiO2为比表面积为600000m2/kg且以无定形二氧化硅为主要成分的超细火山灰质材料；所述粉煤灰微珠为粒径≤1μm的颗粒含量超过70％的球状玻璃体粉煤灰微珠；所述轻烧氧化镁为活性反应时间100s且满足DL/T 5296-2013的I型氧化镁。
2.如权利要求1所述的用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土，其特征在于：所述聚羧酸高性能减水剂为满足GB/T 8076-2008技术要求的缓凝型高性能减水剂，减水率为25％。
3.一种用高密度尾矿作骨料的水工抗冲耐磨混凝土制备方法，包括步骤：
(1)采用不同孔径方孔筛对高密度尾矿进行筛分，分别获得尾矿砂和尾矿石共2个级配的尾矿粗、细骨料；
(2)分别称水146～150重量份，水泥255～306重量份，超细磷渣粉49～150重量份，粉煤灰微珠50～122重量份，纳米SiO2 15～25重量份，轻烧氧化镁19～30重量份，尾矿砂855～893重量份，尾矿石1337～1397重量份，聚羧酸系高性能减水剂3.0～10.0重量份；
(3)将步骤(2)称取的材料按尾矿石、水泥、超细磷渣粉、粉煤灰微珠、纳米SiO2、轻烧氧化镁，尾矿砂、水的顺序依次加入搅拌机，其中聚羧酸系高性能减水剂溶于水中加入，启动搅拌机搅拌180～210秒；
(4)将拌好的混凝土拌和物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌和物，用人工翻拌2～3次，即可制得水工抗冲耐磨混凝土；
所述步骤(1)中，高密度尾矿的表观密度为3200kg/m3，矿物相以斜长石、辉石和黑云母为主，其中斜长石所占质量百分比为30％～50％、辉石所占质量百分比为15％～45％、黑云母所占质量百分比为2％～5％，部分尾矿还含有少量方解石和磁铁矿；所述步骤(1)中，尾矿砂的粒径≤5mm，尾矿石的粒径在5～20mm之间；
所述步骤(2)中的水泥为满足GB200-2003的42.5中热硅酸盐水泥水泥，其比表面积为303m2/kg，28d抗压强度不低于42.5MPa；所述超细磷渣粉为比表面积达800m2/kg、28d活性指数为95％且满足DL/T 5387-2007技术要求的磷渣粉；所述粉煤灰微珠为粒径≤1μm的颗粒含量超过70％的球状玻璃体粉煤灰微珠；所述纳米SiO2为比表面积为600000m2/kg且以无定形二氧化硅为主要成分的超细火山灰质材料；所述轻烧氧化镁为活性反应时间100s的I型氧化镁；所述聚羧酸系高性能减水剂为满足GB/T 8076-2008技术要求缓凝型高性能减水剂，减水率为25％。
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