[發(fā)明專利]一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910283559.2
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN109867502B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李藝;鄒越;楊澤良;張銘
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

本發(fā)明涉及一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土及其制備方法，該混凝土以鐵尾礦球替代普通混凝土粗骨料，以鐵尾礦粉替代細骨料，并摻入外加劑、水和減水劑進行制備；其各組分質(zhì)量百分比如下：水泥14％～17％、鐵尾礦球42％～52％、鐵尾礦粉28％～34％、減水劑0.14％～0.17％、外加劑0.28％～0.34％和水5.2％～6.3％；外加劑各組分質(zhì)量百分比如下：氧化鈣20％～40％、氯化鈣20％～40％、硝酸鈉30％～50％。本發(fā)明以鐵尾礦全部替代混凝土骨料，即替代率達100％，大幅提高了鐵尾礦的回收利用率，將其“變廢為寶”；添加外加劑后有效改善了尾礦混凝土的抗氣體滲透性能和抗氯離子滲透性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國城市化建設(shè)的加速發(fā)展，建筑材料需用量劇增，天然砂石等自然資源的大量開采已經(jīng)嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，并且這些資源短期內(nèi)不可再生，使得建筑資源短缺的矛盾日益突出，因此，尋找適宜的替代材料刻不容緩。

尾礦是礦山企業(yè)在提煉冶金主要原料過程中所排棄的固體廢棄物，一般堆存于尾礦庫中，尾礦的大量堆存不僅污染環(huán)境，而且占用土地資源。將礦山尾礦應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，不但可使原來資源枯竭或資源不足的礦山重新成為新資源基地恢復(fù)和擴展生產(chǎn)，而且可以開辟新材料的科技領(lǐng)域，推動技術(shù)進步，同時也利于緩解環(huán)境污染，改善生態(tài)環(huán)境。

目前由于相應(yīng)化工工藝技術(shù)尚不成熟，產(chǎn)學(xué)研之間聯(lián)系不緊密，企業(yè)創(chuàng)新投入乏力等一系列原因?qū)е挛覈驳V的綜合利用率低。

就我國將鐵尾礦應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀來看，大多是將鐵尾礦作為混凝土細骨料的替代品，且替代率有限，例如中國專利107399948A公開了一種摻加鐵尾礦砂的高強度混凝土，其鐵尾礦替代率約為22％。中國專利101671146A公開的一種部分或全部取代天然骨料的鐵尾礦混凝土，該方法僅是對選礦廢石通過清洗、破碎、篩分后即作為混凝土骨料。

目前國內(nèi)外對鐵尾礦混凝土的試驗研究主要集中在力學(xué)性能，對抗?jié)B性能和微觀特征的研究尚少。抗?jié)B性是衡量混凝土耐久性能的重要指標(biāo)，且混凝土力學(xué)性能和耐久性能均取決于其微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)。因此，研制抗?jié)B尾礦混凝土對實際工程應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土及其制備方法，可顯著改善尾礦混凝土的抗?jié)B性能，大幅提高鐵尾礦的綜合利用率，而且可將有毒物質(zhì)有效封閉，促進了建筑材料的綠色可持續(xù)發(fā)展。

本發(fā)明提供一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土，其各組分質(zhì)量百分比如下：水泥14％～17％、鐵尾礦球42％～52％、鐵尾礦粉28％～34％、減水劑0.14％～0.17％、外加劑0.28％～0.34％和水5.2％～6.3％；

所述外加劑各組分質(zhì)量百分比如下：氧化鈣20％～40％、氯化鈣20％～40％和硝酸鈉30％～50％。

在本發(fā)明的抗?jié)B鐵尾礦混凝土中，所述水泥為42.5#普通硅酸鹽水泥，密度為3000kg/m³。

在本發(fā)明的抗?jié)B鐵尾礦混凝土中，所述鐵尾礦粉由鐵尾礦石碾碎制成，比表面積為340m²/kg，細度為200～400目。

在本發(fā)明的抗?jié)B鐵尾礦混凝土中，所述鐵尾礦球由鐵尾礦粉、水泥和水采用離心成型工藝且經(jīng)自然養(yǎng)護而成，粒徑為5～16mm，鐵尾礦球的各組分質(zhì)量百分比如下：尾礦粉60％～80％、水泥15％～25％、水5％～15％。

在本發(fā)明的抗?jié)B鐵尾礦混凝土中，所述減水劑為高效聚羧酸減水劑，高效聚羧酸減水劑的摻用量為水泥質(zhì)量的1％。

本發(fā)明提供一種抗?jié)B鐵尾礦混凝土的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：將鐵尾礦石碾碎制成比表面積為340m²/kg，細度為200～400目的鐵尾礦粉；