CN103145388A - 一种掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法 - Google Patents

一种掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法 Download PDF

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潘锋
王耀文
崔君平
张兰志
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潘锋
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Abstract

本发明公开了一种掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法，每立方掺铁尾砂高性能混凝土由以下原材料制成，硅酸盐水泥：100～450kg、矿渣粉：30～100kg、粉煤灰：50～150kg、不饱和聚酯树脂：3～6kg、减水剂：5～12kg、铁尾砂：500～800kg、石子：850～1050kg、水：150～180kg；制造方法为：1）按原料配比称取铁尾砂和石子，然后采用自来水对它们预先喷水加湿，使铁尾砂和石子达到内部水分饱和后，加入双卧轴强制混凝土搅拌机中；2）按原料配比将其它原料按质量配比加入双卧轴强制搅拌机中，搅拌35～40S即得混凝土。本发明提高了混凝土结构的整体性、稳定性、安全性，改善了混凝土的耐久性，提高建筑物的使用寿命。

Description

一种掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法
技术领域
本发明属于无机非金属材料领域，可以应用于现场搅拌混凝土、混凝土制品和预拌混凝土行业。
背景技术
    目前国内一方面由于选铁形成的尾矿坝占领大量耕地，没有充分发挥作用，另一方面由于大规模的工程建设使天然砂资源严重缺乏,配制高性能混凝土的天然砂极其缺乏。 
发明内容
本发明为了解决选铁废料的再生利用以及混凝土配制原材料天然砂资源匮乏的问题，提供一种掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法。 
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：    
一种掺铁尾砂高性能混凝土，每立方掺铁尾砂高性能混凝土由以下原材料按质量范围制成，
硅酸盐水泥：100～450kg、
矿渣粉：30～100kg、
粉煤灰：50～150kg、 
不饱和聚酯树脂：3～6kg、
减水剂：5～12kg、
铁尾砂：500～800kg、
石子：850～1050kg、
水：150～180kg。
本发明使用的硅酸盐水泥品种主要有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，强度等级包括32.5、42.5和52.5级；矿渣粉要求比表面积大于400m2/kg,活性等级达到S75级以上；粉煤灰要求比表面积大于150m2/kg,活性等级达到S75级以上的Ⅰ、Ⅱ级干排灰；减水剂要求减水率大于12%；铁尾砂的细度模数2.3～2.7之间；天然砂的细度模数2.5～3.1之间；石子采用5～10mm、5～16mm、5～20mm、5～25mm、5～31.5mm和5～40mm的连续级配石子。 
上述的掺铁尾砂高性能混凝土的制造方法，1）按上述的原料配比称取铁尾砂和石子，然后采用自来水对它们预先喷水加湿，使铁尾砂和石子达到内部水分饱和后，加入双卧轴强制混凝土搅拌机中； 2）按上述的原料配比将其它原料按质量配比加入双卧轴强制搅拌机中，搅拌35-40S混合均匀，即可形成掺铁尾砂高性能混凝土。
本发明的有益效果：本发明充分利用了选矿铁尾砂，实现了资源的综合利用，制备出了优质的掺铁尾砂高性能混凝土，由于铁尾砂较高的导热性释放了混凝土的水化热，有效预防了混凝土水化热引起的裂缝，解决了混凝土在水化硬化及使用过程中出现的裂缝问题，同时由于不饱和聚酯树脂的渗透析晶堵塞了混凝土内部的毛细孔和微裂缝，提高了混凝土结构的整体性、稳定性、安全性，改善了混凝土的耐久性，提高了建筑物的使用寿命，适用于现场搅拌施工、预拌混凝土生产和水泥混凝土制造。
具体实施方式
实施例1  掺铁尾砂高性能混凝土及其制造方法
（一）掺铁尾砂高性能混凝土，五种不同原料配比的混凝土，每立方掺铁尾砂高性能混凝土所用原料质量如表1所示，
表1 每立方掺铁尾砂高性能混凝土所用原料质量（单位：kg/m3）
Figure 575237DEST_PATH_IMAGE002
本实施例使用的硅酸盐水泥品种为普通硅酸盐水泥42.5级；矿渣粉的比表面积大于400m2/kg，活性等级达到S75级以上；粉煤灰的比表面积大于150m2/kg,活性等级达到S75级以上的Ⅰ、Ⅱ级干排灰；减水剂为减水率大于12%；铁尾砂的细度模数2.3～2.7之间；天然砂的细度模数2.5～3.1之间；石子采用5～10mm、5～16mm、5～20mm、5～25mm、5～31.5mm和5～40mm的连续级配石子。
（二）上述的五种不同原料配比掺铁尾砂高性能混凝土的制造方法如下： 
1）按上述表1中编号1～5的原料配比分别称取铁尾砂和石子，然后采用自来水对它们预先喷水加湿，使铁尾砂和石子达到内部水分饱和后，加入双卧轴强制混凝土搅拌机中；
2）按上述的原料配比将硅酸盐水泥、矿渣粉、粉煤灰、不饱和聚酯树脂、减水剂和水按重量配比加入到双卧轴强制搅拌机中，搅拌35-40S混合均匀，即可形成掺铁尾砂高性能混凝土。  
（三）五种配比的混凝土的性能情况
5种掺铁尾砂高性能混凝土的性能情况如表2所示，从表2中可以看出：按照国家标准，混凝土拌合物的初始坍落度大于160mm，混凝土拌合物初始扩展度大于400mm就可以顺利泵送，本专利实例中混凝土拌合物的初始坍落度全部大于220mm，混凝土拌合物初始扩展度全部大于450mm,1小时坍落度大于200mm，1小时扩展度大于400mm，3天、7天和28天强度满足设计要求，经过以上数据可知，本发明掺铁尾砂配制的高性能混凝土工作性优异。
表2 实施例1制备的混凝土的性能情况
Figure 367744DEST_PATH_IMAGE004
实施例2 裂缝情况对比
按照表3的原料配比，实施例１的制造方法，制备两种原料配比的混凝土。实验结果表明，在其他条件相同的情况下，利用铁尾砂代替天然砂配制的混凝土每平方米超过30mm长的裂缝数量为6条，利用天然砂配制的混凝土每平方米超过30mm长的裂缝数量为21条。
表3 本实施例中混凝土的原料配比（单位：kg/m3）
Figure 2013101129091100002DEST_PATH_IMAGE006

Claims (2)

1.一种掺铁尾砂高性能混凝土，其特征在于：每立方掺铁尾砂高性能混凝土由以下原材料按质量范围制成，
硅酸盐水泥：100～450kg、
矿渣粉：30～100kg、
粉煤灰：50～150kg、 
不饱和聚酯树脂：3～6kg、
减水剂：5～12kg、
铁尾砂：500～800kg、
石子：850～1050kg、
水：150～180kg。
2.权利要求1所述的掺铁尾砂高性能混凝土的制造方法，其特征在于：
1）按权利要求1的原料配比称取铁尾砂和石子，然后采用自来水对它们预先喷水加湿，使铁尾砂和石子达到内部水分饱和后，加入双卧轴强制混凝土搅拌机中；
2）将权利要求1所述将其它原料按质量配比加入双卧轴强制式混凝土搅拌机中，搅拌35-40S混合均匀，即可形成掺铁尾砂高性能混凝土。
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