[發明專利]一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110095903.2
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112851168A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 吳新義;劉娟紅;陳五九;孟翔;齊美超;趙曉紅;吳瑞東
• 申請（專利權）人: 安徽馬鋼張莊礦業有限責任公司;北京科技大學;安徽馬鋼礦業資源集團有限公司
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B28/04
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 文香達

本發明公開了一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料及其制備方法，涉及混凝土材料技術領域。該應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料配方，各組分質量份數為：高硅超細尾砂75?125份、礦渣微粉85?115份、性能調節劑0.07?0.08份。該應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料及其制備方法，補充了粉煤灰、礦渣等傳統摻合料資源的供應不足，更廣泛的利用了工業固體廢棄物，降低生產成本，保護生態環境，利用金屬尾礦微粉制備混凝土復合摻合料，在緩解鐵尾礦所帶的污染問題的同時減少了混凝土的制造成本。

技術領域

本發明涉及混凝土材料技術領域，具體為一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料及其制備方法。

背景技術

目前，尾礦已經成為我國目前產出量最大、堆存量最多的固體廢棄物。

我國尾礦堆存146億噸，其中83％為鐵礦、銅礦、金礦開采形成的尾礦， 金屬礦尾礦總量占一般工業固體廢棄物堆存總量的34％，大量的尾礦被堆積在 尾礦庫里不能被利用，產生了大量的資源浪費，這些廢棄物的堆積也嚴重影 響了生態環境，是重大的危險源與污染源，威脅著人們的身體健康。

鐵尾礦作為一種廢棄資源，是重大的危險源與污染源，且在我國的利用率仍較低，特別是尾礦資源的高效、高附加值利用方面，目前國內外一些學者已致力于研究尾礦的應用，但成果還較少，并沒有完全解決日益嚴重的尾礦堆存問題，所以尾礦的合理處理和利用仍迫在眉睫。

另一方面，隨著我國基礎設施的大規模建設和建筑行業的飛速發展，對混凝土的需求量也在日益增多。礦物摻和料已經成為現代混凝土必不可少的組份。

隨著礦物摻合料的大量使用，Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰及磨細礦渣粉已經供不應求，要制備高品質的綠色高性能混凝土，就必須有高質量的原材料供應。但是目前，我國在混凝土礦物摻合料的供應方面不同程度地受到限制，導致摻合料價格飛漲。優質摻合料的緊缺已經成為現代混凝土發展的重要制約因素，尋求傳統礦物摻合料的替代品勢在必行。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料及其制備方法，解決了現有技術中，鐵尾礦利用率不高，使得環境污染嚴重，同時混凝土原料的需求量供不應求的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料配方，各組分質量份數為：高硅超細尾砂75-125 份、礦渣微粉85-115份、性能調節劑0.07-0.08份；

所述高硅超細尾砂為鐵礦石產生的固體廢棄物，SiO2含量為65％-68％， 200目篩網篩余小于5％，45μm方孔篩篩余小于40％，比表面積為230-280 m2/kg，需水量比為100％-110％；

所述礦渣微粉為S95級或S105級礦渣微粉，比表面積≥440m2/kg，礦渣微粉可以參與混凝土的二次水化反應，優化混凝土的微觀孔隙結構，從而提高混凝土的力學性能和耐久性能；

所述性能調節劑可以降低尾砂中細粉的吸附，減少混凝土中細粉富集區域的存在，改善混凝土的和易性和混凝土強度，減少單方混凝土用水量的同時也可以保證混凝土擁有較好的工作性能。此外，該性能調節劑通過引入一些閉合且穩定的微小氣泡，來增強混凝土的體積穩定性、抗滲性、抗凍性等耐久性能。

一種應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料的制備方法，包括權利要求1 所述的應用于混凝土中的高硅尾砂復合摻合料配方，具體操作為：

S1、將高硅超細尾砂、礦渣微粉、性能調節劑作為原材料按照一定的比例進行稱取備料，具體比例按照重量比分別為高硅超細尾砂：75-140份、礦渣微粉：60-115份、性能調節劑：0.07-0.08份；