CN110041018A - 一种用尾矿替代细集料制备的c60混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土及其制备方法,该制备方法的成功实现可拓宽尾矿在混凝土生产中的应用,并且制备出混凝土的工作性能、强度等均满足标准要求,从而实现较大的经济效益、社会效益和环境效益。

Description

一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域,具体涉及一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展,混凝土的应用越来越为广泛,与此同时生产混凝土的各种原材料也被大量的消耗,其中天然河砂作为混凝土的细集料,经过长时间、大量的开采面临着严重短缺的问题,且天然砂的开采会对生态环境带来较大的危害。尾矿是指在选矿作业中产生的有用成分最低的部分,也就是固体废弃物,而我国又是矿业大国,每年将产生数以万计的尾矿,这些尾矿若不充分利用,即会造成资源的浪费又会带来环境的污染,因此,我们可将尾矿来代替部分细集料应用在混凝土的生产中,以此带来一定的经济效益、社会效益和环境效益。
但是,目前尾矿大多应用在低标号混凝土的生产中,阻碍了尾矿在混凝土生产中的大量应用,例如公开号为CN106220061A的中国专利公开了一种尾矿废渣替代粉煤灰和细集料来制备混凝土的方法,该制备方法为水泥:120~300份、矿粉:60~210份、掺合料:70~225份、细集料:630~900份、天然碎石:900~1200份、水:150~180份、减水剂:8~15份,其中,掺合料和细集料是由尾矿废渣形成的机制砂,虽然该制备方法存在着制备工艺简单方便,可在一定程度上缓解天然砂资源短缺、价格上涨的问题,但是该制备方法只适用于C20~C40强度的混凝土,限制了尾矿在混凝土生产中的应用范围,不利于尾矿机制砂的大量应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可拓宽尾矿在混凝土生产中的应用范围的,用尾矿替代细集料制备的C60混凝土及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的:
一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土,各组分及用量包括:胶凝材料、粗骨料、细骨料、尾矿、脂肪族高效减水剂和水,所述胶凝材料用量为560~580kg/m³,水和胶凝材料的质量比为0.27~0.29,砂率为39%~41%,脂肪族高效减水剂掺量为胶凝材料质量的2.8%~3.0%;粗骨料的最大粒径不超过20mm,粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算得到,且混合砂的细度模数为3.0~2.3,尾矿作为细骨料代替部分天然砂来进行混凝土的生产,所述尾矿为铁尾矿,铁尾矿的用量为细骨料质量的35%~50%。
所述铁尾矿的细度模数为2.2~1.6。
所述胶凝材料包括水泥、矿粉和粉煤灰,所述煤灰粉质量为胶凝材料质量的14%~17%,所述矿粉质量为胶凝材料质量的15%~19%。
一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土的制备方法,包括以下步骤:(1)、铁尾矿的筛选,将铁尾矿进行除尘、破碎、整形、筛分,筛选出细度模数为2.2~1.6的铁尾矿应用于细骨料中;(2)、混凝土的制作,依次将胶凝材料、砂、铁尾矿、脂肪族高效减水剂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌,成为均匀的水泥砂浆后,再投入粗骨料搅拌成所需的均匀的混凝土。
本发明的有益效果是:本发明成功实现可拓宽尾矿在混凝土生产中的应用,并且制备出混凝土的工作性能、强度等均满足标准要求,从而实现较大的经济效益、社会效益和环境效益。
具体实施方式
以下对本发明作进一步说明。
实施例1
一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土,各组分及用量包括:胶凝材料、粗骨料、细骨料、尾矿、脂肪族高效减水剂和水,所述胶凝材料用量为560kg/m³,水和胶凝材料的质量比为0.27,砂率为39%,脂肪族高效减水剂掺量为胶凝材料质量的2.8%;粗骨料的最大粒径为20mm,粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算得到,且混合砂的细度模数为3.0,尾矿作为细骨料代替部分天然砂来进行混凝土的生产,所述尾矿为铁尾矿,铁尾矿级配合理,颗粒形状较好,针片状颗粒含量较少,所述铁尾矿的细度模数为2.2,铁尾矿的用量比例为细骨料质量的35%,所述胶凝材料包括水泥、矿粉和粉煤灰,所述煤灰粉质量为胶凝材料质量的14%,所述矿粉质量为胶凝材料质量的16%。
由一立方混凝土中胶凝材料的用量为560kg,计算得到水泥的用量为392kg,矿粉的用量为89.6kg,煤灰粉的用量为78.4kg,
由脂肪族高效减水剂的掺量为胶凝材料质量的2.8%,计算脂肪族高效减水剂为10.56kg;
由水和胶凝材料的质量比为0.27,计算得到一立方混凝土用水量为151.2kg,
粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算,则计算得到:粗骨料1020.6kg、细骨料652.5kg,铁尾矿的用量比例为细集料质量的35%,则铁尾矿的质量为228.3kg。
一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土的制备方法,包括以下步骤:(1)、铁尾矿的筛选,将铁尾矿进行除尘、破碎、整形、筛分,筛选出表面光滑、无棱角、细度模数为2.2的铁尾矿应用于细骨料中;(2)、混凝土的制作,依次将胶凝材料、砂、铁尾矿、脂肪族高效减水剂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌,成为均匀的水泥砂浆后,再投入粗骨料搅拌成所需的均匀的混凝土,制的混凝土的强度等级为C60。
该制备方法所制备出的混凝土具有优良的性能,如下表所示:
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于:所述胶凝材料用量为580kg/m³,水和胶凝材料的质量比为0.29,砂率为41%,脂肪族高效减水剂掺量为胶凝材料质量的3.0%;粗骨料的最大粒径为18mm,粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算得到,且混合砂的细度模数为2.3,尾矿作为细骨料代替部分天然砂来进行混凝土的生产,所述尾矿为铁尾矿,铁尾矿级配合理,颗粒形状较好,针片状颗粒含量较少,所述铁尾矿的细度模数为1.6,铁尾矿的用量比例为细骨料质量的50%,所述胶凝材料包括水泥、矿粉和粉煤灰,所述煤灰粉质量为胶凝材料质量的16%,所述矿粉质量为胶凝材料质量的19%。
由一立方混凝土中胶凝材料的用量为580kg,计算得到水泥的用量为377kg,矿粉的用量为110.2kg,煤灰粉的用量为92.8kg,
由脂肪族高效减水剂的掺量为胶凝材料质量的3.0%,计算脂肪族高效减水剂为17.4kg;
由水和胶凝材料的质量比为0.29,计算得到一立方混凝土用水量为168.2kg,
粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算,则计算得到:粗骨料964.3kg、细骨料670.1kg,铁尾矿的用量为细集料质量的50%,则铁尾矿的质量为335kg。
该制备方法所制备出的混凝土具有优良的性能,如下表所示:
实施例3
本实施与实施例1、实施例2的区别仅在于:所述胶凝材料用量为570kg/m³,水和胶凝材料的质量比为0.28,砂率为40%,脂肪族高效减水剂掺量为胶凝材料质量的2.9%;粗骨料的最大粒径为16mm,粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算得到,且混合砂的细度模数为2.6,尾矿作为细骨料代替部分天然砂来进行混凝土的生产,所述尾矿为铁尾矿,铁尾矿级配合理,颗粒形状较好,针片状颗粒含量较少,所述铁尾矿的细度模数为1.9,铁尾矿的用量比例为细骨料质量的43%,所述胶凝材料包括水泥、矿粉和粉煤灰,所述煤灰粉质量为胶凝材料质量的15%,所述矿粉质量为胶凝材料质量的17%。
由一立方混凝土中胶凝材料的用量为570kg,计算得到水泥的用量为387.9kg,矿粉的用量为96.6kg,煤灰粉的用量为85.5kg,
由脂肪族高效减水剂的掺量为胶凝材料质量的2.9%,计算脂肪族高效减水剂为16.5kg;
由水和胶凝材料的质量比为0.28,计算得到一立方混凝土用水量为159.6kg,
粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算,则计算得到:粗骨料992.3kg、细骨料661.6kg,铁尾矿的用量比例为细集料质量的43%,则铁尾矿的质量为284.5kg。
该制备方法所制备出的混凝土具有优良的性能,如下表所示:

Claims (4)

1.一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土,其特征在于:各组分及用量包括:胶凝材料、粗骨料、细骨料、尾矿、脂肪族高效减水剂和水,所述胶凝材料用量为560~580kg/m³,水和胶凝材料的质量比为0.27~0.29,砂率为39%~41%,脂肪族高效减水剂掺量为胶凝材料质量的2.8%~3.0%;粗骨料的最大粒径不超过20mm,粗骨料和细骨料的用量根据质量法计算得到,且混合砂的细度模数为3.0~2.3,尾矿作为细骨料代替部分天然砂来进行混凝土的生产,所述尾矿为铁尾矿,铁尾矿的用量为细骨料质量的35%~50%。
2.根据权利要求1所述的用尾矿替代细集料制备的C60混凝土,其特征在于:所述铁尾矿的细度模数为2.2~1.6。
3.根据权利要求1所述的用尾矿替代细集料制备的C60混凝土,其特征在于:所述胶凝材料包括水泥、矿粉和粉煤灰,所述煤灰粉质量为胶凝材料质量的14%~17%,所述矿粉质量为胶凝材料质量的15%~19%。
4.一种如权利要求1-3任一项所述一种用尾矿替代细集料制备的C60混凝土的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、铁尾矿的筛选,将铁尾矿进行除尘、破碎、整形、筛分,筛选出细度模数为2.2~1.6的铁尾矿应用于细骨料中;(2)、混凝土的制作,依次将胶凝材料、砂、铁尾矿、脂肪族高效减水剂和水加入搅拌筒内进行充分搅拌,成为均匀的水泥砂浆后,再投入粗骨料搅拌成所需的均匀的混凝土。
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