CN111732388B - 一种煤矸石耐高温混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种煤矸石耐高温混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤矸石耐高温混凝土及其制备方法，涉及混凝土领域。其技术要点是：其原料包括如下重量份数的组分：煤矸石粉球1050‑1112 kg/m³、镁铁闪石粉135‑163 kg/m³、砂730‑773 kg/m³、水泥175‑225 kg/m³、水150‑160 kg/m³、掺合料79‑100 kg/m³、减水剂6.3‑9.5 kg/m³；所述煤矸石粉球的原料包括如下重量份数的组分：煤矸石粉360‑400 kg/m³、水泥80‑100 kg/m³、水50‑70kg/m³、耐火纤维20‑30kg/m³、减水剂3‑5 kg/m³；本发明的煤矸石耐高温混凝土可在耐高温建筑材料中使用，提高建筑材料的耐高温性能。

Description

一种煤矸石耐高温混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及混凝土领域，更具体地说，它涉及一种煤矸石耐高温混凝土及其制备方法。
背景技术
煤矸石作为一种工业固体废弃物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低的岩石，伴随着煤炭开采而大量堆放形成许多矸石山，导致占用储存空间，重金属污染河流，自燃时产生大气和粉尘污染。解决矸石污染经研究有许多种途径，其中之一是煤矸石制备混凝土。一般耐高温混凝土由适当的胶凝材料、耐高温骨料、掺合料和水按一定比例配制而成的混凝土，要求要具有良好的耐高温性，能在450℃以上高温作用下保持所需要的力学性能。
在公开号为CN110002825A的申请文件中公开了一种煤矸石混凝土的制备方法,包括以下步骤：取煤矸石，粉碎后进行筛分，分别得到煤矸石粉、煤矸石细颗粒、煤矸石粗颗粒；将所述煤矸石粉进行球磨，得煤矸石微粉；将所述煤矸石细颗粒再次破碎，得煤矸石细骨料；将所述煤矸石粗颗粒再次破碎，得煤矸石粗骨料；分别取所述煤矸石微粉、所述煤矸石细骨料、所述煤矸石粗骨料、水、普通硅酸盐水泥、碱激发剂及减水剂，混匀后即得煤矸石混凝土。
上述技术方案中，由于煤矸石具有一定的含碳量，当直接用来作为混凝土的骨料来使用时，会导致制备的混凝土的耐高温性较差，难以满足耐高温混凝土的性能要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种煤矸石耐高温混凝土，可在耐高温建筑材料中使用，提高了建筑材料的耐高温性能。
本发明的第二个目的在于提供一种煤矸石耐高温混凝土的制备方法，采用该方法制备的煤矸石耐高温混凝土具有提高建筑材料的耐高温性能的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种煤矸石耐高温混凝土，其原料包括如下重量份数的组分：
煤矸石粉球1050-1112kg/m3；
镁铁闪石粉135-163kg/m3；
砂730-773kg/m3；
水泥175-225kg/m3；
水150-160kg/m3；
掺合料79-100kg/m3；
减水剂6.3-9.5kg/m3；
所述煤矸石粉球的原料包括如下重量份数的组分：
煤矸石粉360-400kg/m3；
水泥80-100kg/m3；
水50-70kg/m3；
耐火纤维20-30kg/m3；
减水剂3-5kg/m3。
通过采用上述技术方案，由于采用煤矸石粉与耐火纤维等制成煤矸石粉球，提高再生混凝土的坍落度和流动性，使混凝土更容易施工，更容易振捣密实，减小空洞、蜂窝现象的出现，提高再生混凝土的结构强度；在煤矸石粉球中加入耐火纤维来提高煤矸石本身的耐高温性，并且还可提高了煤矸石粉球的强度；镁铁闪石为铁镁硅酸盐矿物，发育有纤维装的晶体，具有高度耐高温性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火和保温材料，将镁铁闪石磨成粉后制成粉浆与煤矸石粉球混合，使得镁铁闪石粉覆盖在煤矸石粉球表面，当煤矸石耐高温混凝土遭受高温作用时，覆盖在煤矸石粉球表面的镁铁闪石粉具有隔绝温度的作用，防止煤矸石粉球受到高温作用破坏其本身的力学性能而对混凝土结构产生破坏，从而提高混凝土的耐高温性能。
进一步地，所述煤矸石粉球由如下方法制成：
步骤一：按原料的质量份数称取各原料；
步骤二：将步骤一中称取好的耐火纤维与煤矸石粉进行干拌混合，混合均匀后再加入减水剂与水泥进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料；
步骤三：将搅拌好的混合粉料加水搅拌制成球，再在自然条件下养护2-3天得到煤矸石粉球。
通过采用上述技术方案，先通过将煤矸石粉、耐火纤维进行干拌均匀，促进耐火纤维运动，使得耐火纤维进入到煤矸石粉的间隙中，使得耐火纤维均匀的分布在煤矸石粉内，通过在煤矸石粉球中加入耐火纤维，使得制得的煤矸石粉球具有一定的耐高温性能，并且在煤矸石粉球中均匀分布的耐火纤维可有效提高煤矸石粉球的抗裂性。
进一步地，所述步骤二具体为：将步骤一中称取好的耐火纤维与煤矸石粉进行干拌混合，混合均匀后再加入减水剂、水泥以及耐高温胶粉，使其搅拌均匀得到混合粉料。
通过采用上述技术方案，在煤矸石粉球中加入耐高温胶粉，通过它的高粘性增强煤矸石粉与耐火纤维的连接强度，进一步提高煤矸石粉球的耐高温性能，同时也进一步提高了煤矸石粉球的抗压强度。
进一步地，所述耐高温胶粉的质量份数为2-4kg/m3。
通过采用上述技术方案，当耐高温胶粉添加量较低时，使得煤矸石粉与耐火纤维的连接强度较弱；当耐高温胶粉添加量较高时，由于胶性较大导致煤矸石粉不方便制成粉球。通过加入上述质量份数的耐高温胶粉，方便将煤矸石粉制成球状，且有效的增强了煤矸石粉与耐火纤维的连接强度，防止在受到高温环境时导致制得的煤矸石粉球爆裂而影响煤矸石粉球的力学性能，从而提高煤矸石粉球的耐高温性能。
进一步地，所述步骤三将得到的煤矸石粉球通过筛分得到10-35mm的煤矸石粉球。
通过采用上述技术方案，筛分出10-35mm的煤矸石粉球作为煤矸石耐高温混凝土的粗骨料，在其他添加料相同的情况下，由于在煤矸石粉球中加入了耐火纤维，使得煤矸石粉球的体积密度减小，从而导致煤矸石耐高温混凝土的体积密度减小；将一些较大粒径的煤矸石粉球去除，使得单位体积内的水泥和掺合料的用量减少，使得煤矸石耐高温混凝土的体积密度也会随之减小，从而降低煤矸石耐高温混凝土的导热率，进而提高其隔热性能；将一些较小粒径的煤矸石粉球去除，当在水泥、砂等的用量一定时，防止砂浆对煤矸石粉球颗粒的包裹度不足，导致煤矸石耐高温混凝土的强度变弱。
进一步地，所述耐火纤维为莫来石纤维、氧化锆纤维、高铝纤维中的任意一种。
通过采用上述技术方案，莫来石纤维、氧化锆纤维、高铝纤维都属于多晶纤维，是纤维状的耐高温材料，具有一般纤维的柔软、强度高等的特性，又有普通纤维所没有的耐高温、耐腐蚀和抗氧化性能，克服了一般耐高温材料的脆性；故采用莫来石纤维、氧化锆纤维、高铝纤维中的任意一种作为煤矸石粉球中的耐火纤维，均能有效的提高煤矸石粉球的强度以及耐高温性能。
进一步地，所述掺合料包括重量份数为33-42kg/m3的粉煤灰、46-58kg/m3的废黏土砖粉。
通过采用上述技术方案，粉煤灰可以提高混凝土拌合料的流动性、粘聚性和保水性，使得混凝土拌和料易于泵送，废黏土砖粉是由废弃的黏土砖磨成粉制成，将粉煤灰与废黏土砖粉作为掺合料加入到煤矸石耐高温混凝土，不但解决了废黏土砖粉与粉煤灰的废置问题，且粉煤灰与废黏土砖粉复配使用，能生成具有水硬胶凝性能的化合物，使得煤矸石粉球与镁铁闪石粉等形成紧密的连接结构，使得煤矸石耐高温混凝土在遭受火灾时具有较好的力学性能，同时提高煤矸石粉球与镁铁闪石粉之间的连接强度，进一步提高煤矸石耐高温混凝土的耐高温性能。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种煤矸石耐高温混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照各原料重量份数称取各原料；
步骤二：将称取好的镁铁闪石粉、水泥、水混合均匀得到浆液，将煤矸石粉球加入到浆液中进行浸泡搅拌15±2分钟，再将浸泡后的煤矸石粉球捞出自然晾干；
步骤三：将晾干后的煤矸石粉球、掺合料、砂进行混合搅拌均匀得到混合物；
步骤四：将步骤二中的浆液与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土。
通过采用上述技术方案，先将镁铁闪石粉与水混合成浆液，将煤矸石粉球在浆液中浸泡后捞出晾干，使得镁铁闪石粉完全附着在煤矸石粉球的表面，对煤矸石粉球形成包裹，覆盖在煤矸石粉球表面的镁铁闪石粉具有隔绝温度的作用，防止煤矸石粉球受到高温作用破坏其本身的力学性能而对混凝土结构产生破坏，再将其与水泥、掺合料一起投入到浆液中进行搅拌均匀后，得到煤矸石耐高温混凝土，使得制得的煤矸石耐高温混凝土在高温作用下依然保证其本身的力学性能，从而提高煤矸石耐高温混凝土的耐高温性能。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)由于本发明采用在煤矸石粉球作为煤矸石耐高温混凝土的骨料，在煤矸石粉球中加入耐火纤维来提高骨料本身的强度与耐高温性，采用镁铁闪石粉的具有高度耐高温性，使其将煤矸石粉球包裹在内，当在高温作用时，对煤矸石粉球周围的高温起到隔绝效果，从而提高煤矸石耐高温混凝土的耐高温性能。
(2)本发明中采用的耐高温胶粉来提高煤矸石粉与耐火纤维得连接强度、粉煤灰与废黏土砖粉复配使用来提高煤矸石粉球与镁铁闪石粉的连接强度，从而提高煤矸石耐高温混凝土的强度以及耐高温性能。
(3)本发明中采用通过改变煤矸石耐高温混凝土的体积密度，从而降低煤矸石耐高温混凝土的导热率，提高其隔热性能，进而提高了煤矸石耐高温混凝土的耐高温性能。
(4)本发明的方法，通过采用将镁铁闪石粉制成浆液与煤矸石粉球进行预处理，使得镁铁闪石粉对煤矸石粉球完全包裹，可对煤矸石粉球周围的高温起到良好的隔绝效果，来提高煤矸石耐高温混凝土的耐高温效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种煤矸石耐高温混凝土，其原料的各组分及其相应的重量份数如表1所示，
上述的煤矸石耐高温混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按照表1中的各原料重量份数称取各原料；
步骤二：将称取好的镁铁闪石粉、水泥、水混合均匀得到浆液，将煤矸石粉球加入到浆液中进行浸泡搅拌15分钟，再将浸泡后的煤矸石粉球捞出自然晾干；
步骤三：将晾干后的煤矸石粉球、掺合料、砂加入到混凝土搅拌机中混合搅拌均匀得到混合物；
步骤四：将步骤二中的浆液与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土。
其中煤矸石粉球的原料组分及其相应的重量份数如表2所示，其通过如下方法制成：
步骤一：按表2中各原料的质量份数称取原料；
步骤二：将步骤一中称取好的耐火纤维与煤矸石粉通过滚筒搅拌机干拌混合，混合均匀后再加入减水剂与水泥进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料；
步骤三：将搅拌好的混合粉料加入到成球机中，加水搅拌制成球状，再在自然条件下养护2天得到煤矸石粉球，再筛分出粒径为5-10mm的煤矸石粉球备用。
本实施例中，掺合料为粉煤灰，耐火纤维为莫来石纤维，水为普通自来水，水泥为普通的硅酸盐水泥，砂具体为机制砂，减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂。
表1实施例1-3中煤矸石耐高温混凝土的原料及其重量份数(kg/m3)
组分 实施例1 实施例2 实施例3
煤矸石粉球 1050 1081 1112
镁铁闪石粉 163 150 135
砂 773 751 730
水泥 175 200 225
水 150 155 160
掺合料 100 90 79
减水剂 6.3 8.4 9.5
表2实施例1-3中煤矸石粉球的原料及其重量份数(kg/m3)
Figure BDA0002573774440000051
Figure BDA0002573774440000061
实施例2-3：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，其原料各组分及其相应重量份数如表1所示；煤矸石粉球的原料及其相应重量份数如表2所示。
实施例4：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料为废黏土砖粉。
实施例5：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料包括质量份数为54kg/m3的粉煤灰与质量份数为46kg/m3的废黏土砖粉。
实施例6：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料包括质量份数为42kg/m3的粉煤灰与质量份数为58kg/m3的废黏土砖粉。
实施例7：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料包括质量份数为33kg/m3的粉煤灰与质量份数为67kg/m3的废黏土砖粉。
实施例8：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料包括质量份数为30kg/m3的粉煤灰与质量份数为70kg/m3的废黏土砖粉。
实施例9：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，掺合料包括质量份数为60kg/m3的粉煤灰与质量份数为40kg/m3的废黏土砖粉。
实施例10：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，在煤矸石粉球的原料中加入1kg/m3的耐高温胶粉，步骤二中，将称取好的耐火纤维与煤矸石粉通过滚筒搅拌机干拌混合，混合均匀后再加入减水剂、水泥以及耐高温胶粉进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料。
本实施例中，耐高温胶粉为潍坊市德隆防水材料有限责任公司的水溶性建筑用粉末胶粘剂。
实施例11：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，在煤矸石粉球的原料中加入2kg/m3的耐高温胶粉。
实施例12：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，在煤矸石粉球的原料中加入3kg/m3的耐高温胶粉。
实施例13：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，在煤矸石粉球的原料中加入4kg/m3的耐高温胶粉。
实施例14：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，在煤矸石粉球的原料中加入10kg/m3的耐高温胶粉。
实施例15：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，在煤矸石粉球的制备中，步骤三中，将搅拌好的混合粉料加入到成球机中，加水搅拌制成球状，再在自然条件下养护2天得到煤矸石粉球，再筛分出粒径为10-35mm的煤矸石粉球备用。
实施例16：一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，在煤矸石粉球的制备中，步骤三中，将搅拌好的混合粉料加入到成球机中，加水搅拌制成球状，再在自然条件下养护2天得到煤矸石粉球，再筛分出粒径为35-40mm的煤矸石粉球备用。
实施例17，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，耐火纤维为氧化锆纤维。
实施例18，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，耐火纤维为高铝纤维。
对比例1，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，原料中不包含镁铁闪石粉与耐火纤维；煤矸石耐高温混凝土的制备方法中，步骤二：将煤矸石粉球、掺合料、砂以及水泥加入到混凝土搅拌机中混合搅拌均匀得到混合物；步骤三：将水与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土；煤矸石粉球的制备中，步骤二中，将步骤一中称取好的煤矸石粉中加入减水剂与水泥通过滚筒搅拌机进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料。
对比例2，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，原料中不包含镁铁闪石粉，煤矸石耐高温混凝土的制备方法中，步骤二：将煤矸石粉球、掺合料、砂以及水泥加入到混凝土搅拌机中混合搅拌均匀得到混合物；步骤三：将水与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土。
对比例3，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例10不同之处在于，原料中不包含耐火纤维，煤矸石粉球的制备中，步骤二中，将步骤一中称取好的煤矸石粉中加入减水剂与水泥通过滚筒搅拌机进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料。
对比例4，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，原料中不包含耐火纤维，煤矸石粉球的制备中，步骤二中，将步骤一中称取好的煤矸石粉中加入减水剂与水泥通过滚筒搅拌机进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料。
对比例5，一种煤矸石耐高温混凝土，与对比例3不同之处在于，原料中不包含镁铁闪石粉，煤矸石耐高温混凝土的制备方法中，步骤二：将煤矸石粉球、掺合料、砂以及水泥加入到混凝土搅拌机中混合搅拌均匀得到混合物；步骤三：将水与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土。
对比例6，一种煤矸石耐高温混凝土，与对比例1不同之处在于，原料中包含质量份数为20kg/m3的莫来石纤维，煤矸石粉球的制备中，步骤二中，将步骤一中称取好的莫来石纤维与煤矸石粉通过滚筒搅拌机干拌混合，混合均匀后再加入减水剂与水泥进行搅拌，使其搅拌均匀得到混合粉料。
对比例7，一种煤矸石耐高温混凝土，与实施例1不同之处在于，原料中不包含掺合料。
对比例8，采用公开号为CN110002825A的申请文件中公开的一种煤矸石混凝土的制备方法中实施例1制备的煤矸石混凝土。
耐高温性能测试
试验样品
第一组试块：采用实施例1-18中获得的混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为试验试块1.1-1.18，采用对比例1-7中获得混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为对照试块1.1-1.7，按背景技术中对比文件中实施例1配置的煤矸石混凝土制成对照试块1.8；
第二组试块：采用实施例1-18中获得的混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为试验试块2.1-2.18，采用对比例1-7中获得混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为对照试块2.1-2.7，按背景技术中对比文件中实施例1配置的煤矸石混凝土制成对照试块2.8；
第三组试块：采用实施例1-18中获得的混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为试验试块3.1-3.18，采用对比例1-7中获得混凝土拌合物分别制成100mm×100mm×100mm的立方体试块作为对照试块3.1-3.7，按背景技术中对比文件中实施例1配置的煤矸石混凝土制成对照试块3.8；
将试验试块1.1-1.18、试验试块2.1-2.18、试验试块3.1-3.18与对照试块1.1-1.8、对照试块2.1-2.8、对照试块3.1-3.8放入同一养护室内，在温度为20℃及相对湿度90％以上的条件下养护28d。
实验方法：
(1)取试验试块1.1-1.18与对照试块1.1-1.8，根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测试块的28d抗压强度(MPa)；
(2)取试验试块2.1-2.18与对照试块2.1-2.8，将试块放入电热炉中按照设定的升温制度进行升温，45min升温到指定温度450℃，然后恒温90min。
(3)取试验试块3.1-3.18与对照试块3.1-3.8，将试块放入电热炉中按照设定的升温制度进行升温，45min升温到指定温度550℃，然后恒温90min。
(4)将试块自然冷却至室温后，根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测试块的抗压强度(MPa)。
试验仪器：GWD-05型节能试验电炉、压力试验机、烘箱。
试验结果：试验试块1.1-1.18、试验试块2.1-2.18、试验试块3.1-3.18的测试结果如表3所示，对照试块1.1-1.8、对照试块2.1-2.8、对照试块3.1-3.8的测试结果如表4所示。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、试验样品1.2、试验样品1.3、对照试块1.6进行比较，在煤矸石耐高温混凝土原料中加入镁铁闪石粉后，得到的混凝土试块的28d抗压强度增大，说明在煤矸石耐高温混凝土原料中加入镁铁闪石粉可以提高混凝土的抗压强度，但效果不大；将试验试块2.1、试验样品2.2、试验样品2.3、对照试块2.6进行比较，将试验试块3.1、试验样品3.2、试验样品3.3、对照试块3.6进行比较，混凝土试块在经过450℃以及550℃高温处理后的抗压强度均减小，但加入镁铁闪石粉的混凝土试块的抗压强度的减小值小于没有加入镁铁闪石粉的混凝土试块的抗压强度的减小值，说明在煤矸石耐高温混凝土原料中加入镁铁闪石粉可以提高混凝土的耐高温性能。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、试验样品1.4、试验样品1.5、试验试块1.6、试验试块1.7、试验试块1.8、试验试块1.9、对照试块1.7进行比较，煤矸石耐高温混凝土中掺合料包括粉煤灰与废黏土砖粉中任意一种时的28d抗压强度均小于掺合料包括粉煤灰与废黏土砖粉两种时的28d抗压强度，说明粉煤灰与废黏土砖粉复配使用时，可提高混凝土的抗压强度；将试验试块3.1、试验样品3.4、试验样品3.5、试验试块3.6、试验试块3.7、试验试块3.8、试验试块3.9、对照试块3.7进行比较，混凝土试块在经过550℃高温处理后，采用掺合料包括粉煤灰与废黏土砖粉中任意一种时抗压强度的较小值均大于采用掺合料包括粉煤灰与废黏土砖粉两种时抗压强度的减小值，说明掺合料中采用粉煤灰与废黏土砖粉复配使用可提高混凝土的耐高温性能。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、试验样品1.10、试验样品1.11、试验试块1.12、试验试块1.13、试验试块1.14、对照试块1.5进行比较，煤矸石粉球中加入耐高温胶粉后试块的28d抗压强度增大，说明在煤矸石粉球中加入耐高温胶粉后，可以提高混凝土的抗压强度；将试验试块3.1、试验样品3.10、试验样品3.11、试验试块3.12、试验试块3.13、试验试块3.14、对照试块3.5进行比较，混凝土试块在经过550℃高温处理后，在煤矸石粉球中加入耐高温胶粉后使得试块抗压强度的减小值明显减小，说明在煤矸石粉球中加入耐高温胶粉可有效提高混凝土的耐高温性。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、试验样品1.15、试验样品1.16进行比较，当煤矸石粉球的粒径依次选择5-10mm、10-35mm、35-40mm时，28d的抗压强度依次增大，将试验试块3.1、试验样品3.15、试验样品3.16进行比较，当煤矸石粉球的粒径依次选择5-10mm、10-35mm、35-40mm时，混凝土试块在经过550℃高温处理后，抗压强度的较小值依次增大，说明煤矸石粉球的粒径越大，其制得的混凝土的抗压强度越大，但耐高温性越差。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、试验样品1.17、试验样品1.18、对照试块1.4进行比较，当煤矸石粉球中加入耐火纤维后28d抗压强度增大，说明耐火纤维可以提高混凝土的抗压强度；将试验试块3.1、试验样品3.17、试验样品3.18、对照试块3.4进行比较，混凝土试块在经过550℃高温处理后，煤矸石粉球中加入耐火纤维后抗压强度的减小值减小，说明耐火纤维可以提高混凝土的老高温性。
由表3与表4可知，将试验试块1.1、对照试块1.8进行比较，煤矸石耐火混凝土试块的28d抗压强度明显高于对比文件中煤矸石混凝土的28d抗压强度；将试验试块2.1、试验试块3.1、对照试块2.8、对照试块3.8进行比较，当混凝土试块在经过550℃高温处理后，煤矸石耐火混凝土试块抗压强度的减小值明显低于对比文件中煤矸石混凝土抗压强度的减小值，说明本发明的煤矸石耐火混凝土在保证混凝土抗压腔度的前提下，明显提高了混凝土的耐高温性能。
表3试验试块的抗压强度
Figure BDA0002573774440000101
Figure BDA0002573774440000111
表4对照试块的抗压强度
Figure BDA0002573774440000112
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种煤矸石耐高温混凝土，其特征在于，其原料包括如下重量份数的组分：
煤矸石粉球1050-1112 kg/m³；
镁铁闪石粉135-163 kg/m³；
砂730-773 kg/m³；
水泥175-225 kg/m³；
水150-160 kg/m³；
掺合料79-100 kg/m³；
减水剂6.3-9.5 kg/m³；
所述煤矸石粉球的原料包括如下重量份数的组分：
煤矸石粉360-400 kg/m³；
水泥80-100 kg/m³；
水50-70 kg/m³；
耐火纤维20-30 kg/m³；
减水剂3-5 kg/m³
耐高温胶粉2-4 kg/m³；
在所述煤矸石耐高温混凝土中所述镁铁闪石粉覆盖在所述煤矸石粉球表面。
2.根据权利要求1所述的一种煤矸石耐高温混凝土，其特征在于，所述煤矸石粉球由如下方法制成：
步骤一：按原料的质量份数称取各原料；
步骤二：将步骤一中称取好的耐火纤维与煤矸石粉进行干拌混合，混合均匀后再加入减水剂、水泥以及耐高温胶粉，使其搅拌均匀得到混合粉料；
步骤三：将搅拌好的混合粉料加水搅拌制成球，再在自然条件下养护2-3天得到煤矸石粉球。
3.根据权利要求2所述的一种煤矸石耐高温混凝土，其特征在于，所述步骤三将得到的煤矸石粉球通过筛分得到10-35mm的煤矸石粉球。
4.根据权利要求1所述的一种煤矸石耐高温混凝土，其特征在于，所述耐火纤维为莫来石纤维、氧化锆纤维、高铝纤维中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种煤矸石耐高温混凝土，其特征在于，所述掺合料包括重量份数为33-42 kg/m³的粉煤灰、46-58 kg/m³的废黏土砖粉。
6.一种煤矸石耐高温混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：按照各原料重量份数称取各原料；
步骤二：将称取好的镁铁闪石粉、水泥、水混合均匀得到浆液，将煤矸石粉球加入到浆液中进行浸泡搅拌15±2分钟，再将浸泡后的煤矸石粉球捞出自然晾干；
步骤三：将晾干后的煤矸石粉球、掺合料、砂进行混合搅拌均匀得到混合物；
步骤四：将步骤二中的浆液与减水剂加入到混合物中搅拌均匀得到煤矸石耐高温混凝土。
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