一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法

摘要

本发明涉及建筑材料领域的一种综合利用技术，特别是涉及一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法，包括以下重量比的组分：水泥20‑25、尾矿粉15‑20、尾矿骨料30‑40、Ⅲ级粉煤灰5‑10、水10‑15、尾矿改性剂1‑3、防冻剂1.05‑1.4，经配料、搅拌制得防冻混凝土。与现有技术相比，本发明的有益效果是：既解决了尾矿废弃物排放占用大量土地且污染环境问题，又解决了建筑技术领域混凝土原材料日益紧张问题，同时也解决了混凝土冬季施工使用凝结时间长、抗冻性能差问题，延长了冬季施工作业时间。

权利要求

1.一种以尾矿为骨料的防冻混凝土，其特征在于，包括以下重量比例的组分：水泥20-

25、尾矿粉15-20、尾矿骨料30-40、Ⅲ级粉煤灰5-10、水10-15、尾矿改性剂1-3、防冻剂1.05-

1.4；所述尾矿粉为生产精矿粉时产生的废弃物，其粒度≥280μm占6％、100μm<粒度<280μm占53％、76μm≤粒度≤100μm占15％、粒度<76μm占26％；所述尾矿骨料为由矿石开采和选矿过程中产生尾矿石经破碎分级而成，其20mm<粒度<25mm占70％、5mm≤粒度≤20mm占20％、

5mm以下占10％；所述尾矿改性剂为由减水剂、膨胀剂、纤维素醚、硅藻土、沸石粉、乳胶粉按照1.5:1.5:2:1:1:1的比例配制而成的一种复合外加剂，具有高减水、保塑、激发性能；其中，减水剂为萘系粉剂减水剂、聚羟酸粉剂减水剂或脂肪族粉剂减水剂的一种；膨胀剂为UEA膨胀剂、氧化钙膨胀剂、明矾膨胀剂或铁屑膨胀剂的一种；纤维素醚为甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚的一种。

2.根据权利要求1所述的一种以尾矿为骨料的防冻混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、或粉煤灰硅酸盐水泥中的一种，等级为32.5或42.5。

3.根据权利要求1所述的一种以尾矿为骨料的防冻混凝土，其特征在于，所述防冻剂为亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的一种或几种的混合物。

4.实现权利要求1或2或3所述的一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将尾矿粉干燥至含水率在0.5％以下；

2)筛出去掉粒径大于25mm的尾矿骨料；

3)搅拌时投料顺序：尾矿粉、水泥、Ⅲ级粉煤灰，搅拌20秒后加入尾矿骨料搅拌20秒，然后再加入水、尾矿改性剂和防冻剂，搅拌90秒即可。

说明书

一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑材料领域的一种综合利用技术，特别是涉及一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法。

背景技术

[0002] 尾矿是冶金矿山企业生产精铁矿粉的废弃物。我国铁矿贫矿多，所以尾矿废弃物多。目前，尾矿废弃物排放一般采用尾矿坝(库)集中堆放，不仅占用了大量土地，而且严重地污染了环境。

[0003] 建筑技术领域，混凝土的需求量随着国家基础建设力度的加大越来越大，导致河砂、山石的过量开采，不仅对环境和资源造成了不可恢复性的破坏，而且导致了自然资源的日趋紧张、匮乏。

[0004] 在我国北方地区，冬季时间长，寒冷天气要求混凝土必须具有早强、防冻、抗冻、抗腐蚀性等多种性能，以适应混凝土在低温、负温下的施工。

发明内容

[0005] 为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法，既解决了尾矿废弃物排放占用大量土地且污染环境问题，又解决了建筑技术领域混凝土原材料日益紧张问题，同时也解决了混凝土冬季施工使用凝结时间长、抗冻性能差问题，延长了冬季施工作业时间。

[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

[0007] 一种以尾矿为骨料的防冻混凝土，其特征在于，包括以下重量比例的组分：水泥20-25、尾矿粉15-20、尾矿骨料30-40、Ⅲ级粉煤灰5-10、水10-15、尾矿改性剂1-3、防冻剂
1.05-1.4。

[0008] 所述水泥为普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥，等级为32.5或42.5。

[0009] 所述尾矿粉为生产精矿粉时产生的废弃物，其粒度≥280μm占6％、100μm<粒度<280μm占53％、76μm≤粒度≤100μm占15％、粒度<76μm占26％。

[0010] 所述尾矿骨料为由矿石开采和选矿过程中产生尾矿石经破碎分级而成，其20mm<粒度<25mm占70％、5mm≤粒度≤20mm占20％、5mm以下占10％。

[0011] 所述尾矿改性剂为由减水剂、膨胀剂、纤维素醚、硅藻土、沸石粉、乳胶粉按照1.5:1.5:2:1:1:1的比例配制而成的一种复合外加剂，具有高减水、保塑、激发性能；

[0012] 其中，减水剂为萘系粉剂减水剂、聚羟酸粉剂减水剂或脂肪族粉剂减水剂的一种；膨胀剂为UEA膨胀剂、氧化钙膨胀剂、明矾膨胀剂或铁屑膨胀剂的一种；纤维素醚为甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚的一种。

[0013] 所述防冻剂为亚硝酸钠、碳酸盐、氯化钙、亚硝酸钙、尿素、乙二醇的一种或几种的混合物。

[0014] 所述尾矿改性剂、防冻剂的质量指标满足《混凝土外加剂》(GB8076-2008)、《混凝土泵送剂》(JC473-2001)和《混凝土防冻剂》(JC475-2004)标准要求。

[0015] 所述的一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法，包括以下步骤：

[0016] 1)将尾矿粉干燥至含水率在0.5％以下；

[0017] 2)筛出去掉粒径大于25mm的尾矿骨料；

[0018] 3)搅拌时投料顺序：尾矿粉、水泥、Ⅲ级粉煤灰，搅拌20秒后加入尾矿骨料搅拌20秒，然后再加入水、尾矿改性剂和防冻剂，搅拌90秒即可。

[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：既解决了尾矿废弃物排放占用大量土地且污染环境问题，又解决了建筑技术领域混凝土原材料日益紧张问题，同时也解决了混凝土冬季施工使用凝结时间长、抗冻性能差问题，延长了冬季施工作业时间。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

[0021] 【实施例1】

[0022] C35防冻混凝土，适应温度：-10℃～-15℃，组分配方按重量比：水泥24.8、尾矿粉16、尾矿骨料35、Ⅲ级粉煤灰10、水10、尾矿改性剂2.9和亚硝酸钠防冻剂1.3。

[0023] 其中，水泥为矿渣硅酸盐水泥，等级42.5。

[0024] 尾矿改性剂由萘系粉剂减水剂、明矾膨胀剂膨胀剂、纤维素醚、硅藻土、沸石粉、乳胶粉按照1.5:1.5:2:1:1:1的比例配制而成的一种复合外加剂，具有高减水、保塑、激发性能；纤维素醚为甲基纤维素醚。

[0025] 所述尾矿粉为生产精矿粉时产生的废弃物，其粒度≥280μm占6％、100μm<粒度<280μm占53％、76μm≤粒度≤100μm占15％、粒度<76μm占26％。

[0026] 所述尾矿骨料为由矿石开采和选矿过程中产生尾矿石经破碎分级而成，其20mm<粒度<25mm占70％、5mm≤粒度≤20mm占20％、5mm以下占10％。

[0027] 制备方法如下：

[0028] 1)将尾矿粉干燥至含水率在0.5％以下；

[0029] 2)筛出去掉粒径大于25mm的尾矿骨料；

[0030] 3)搅拌时投料顺序：尾矿粉、水泥、Ⅲ级粉煤灰，搅拌20秒后加入尾矿骨料搅拌20秒，然后再加入水、尾矿改性剂和防冻剂，搅拌90秒即得强度等级C35防冻混凝土。

[0031] 【实施例2】

[0032] C30防冻混凝土，适应温度：5℃～-5℃，组分配方按重量比：水泥24、尾矿粉17、尾矿骨料35、Ⅲ级粉煤灰10、水10、尾矿改性剂2.95、亚硝酸钠防冻剂1.05。

[0033] 其中，水泥为硅酸盐水泥，等级42.5。

[0034] 所述尾矿改性剂为由聚羟酸粉剂减水剂、铁屑膨胀剂、纤维素醚、硅藻土、沸石粉、乳胶粉按照1.5:1.5:2:1:1:1的比例配制而成的一种复合外加剂，具有高减水、保塑、激发性能；纤维素醚为甲基纤维素醚。

[0035] 【实施例3】

[0036] C25防冻混凝土，适应温度：-5℃～-10℃，组分配方按重量比：水泥22.85、尾矿粉17、尾矿骨料36、Ⅲ级粉煤灰10、水11、尾矿改性剂2和亚硝酸钠防冻剂1.15。

[0037] 其中，水泥为粉煤灰硅酸盐水泥，等级42.5。

[0038] 【实施例4】

[0039] C20防冻混凝土，适应温度：-15℃～-20℃，组分配方按重量比：水泥22、尾矿粉18、尾矿骨料36、Ⅲ级粉煤灰10、尾矿改性剂2.6、水10、亚硝酸钙防冻剂1.4。

[0040] 其中，水泥为矿渣硅酸盐水泥，等级32.5。

[0041] 所述尾矿改性剂为由脂肪族粉剂减水剂、明矾膨胀剂膨胀剂、纤维素醚、硅藻土、沸石粉、乳胶粉按照1.5:1.5:2:1:1:1的比例配制而成的一种复合外加剂，具有高减水、保塑、激发性能；纤维素醚为甲基纤维素醚。

[0042] 实施例2-4中，所述尾矿粉为生产精矿粉时产生的废弃物，其粒度≥280μm占6％、100μm<粒度<280μm占53％、76μm≤粒度≤100μm占15％、粒度<76μm占26％。

[0043] 所述尾矿骨料为由矿石开采和选矿过程中产生尾矿石经破碎分级而成，其20mm<粒度<25mm占70％、5mm≤粒度≤20mm占20％、5mm以下占10％。

[0044] 其制备方法皆同实施例1。

[0045] 所述尾矿改性剂、防冻剂的质量指标满足《混凝土外加剂》(GB8076-2008)、《混凝土泵送剂》(JC473-2001)和《混凝土防冻剂》(JC475-2004)标准要求。

[0046] 测定实施例1-4所述防冻混凝土的性能参数：坍落度、抗压强度比测定方法采用本领域常规方法测定，测定结果见表1。

[0047] 表1，实施例1-4所述防冻混凝土的性能参数

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