一種高強度混凝土及其製備方法
2023-10-23 23:07:32 3
一種高強度混凝土及其製備方法
【專利摘要】一種高強度混凝土及其製備方法，它是由下述組分的原料製成的：混合砂、水泥、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂，鐵尾礦砂取代天然中砂的重量百分比即鐵尾礦砂佔混合砂總重量的百分比為65％～70％，鐵尾礦砂的細度模數為1.9～2.6。製備方法是根據對鐵尾礦砂的化學成分分析、粒度分析，選定細度模數；將鐵尾礦砂和天然中砂、水泥、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑按照施工配合比配製。該混凝土不僅改善了混凝土拌合物的性能，尤其是混凝土的粘聚性變好，泌水、離析等現象減少，而且大量的摻加鐵尾礦砂對混凝土的強度沒有影響，起到了對鐵尾礦資源的綜合利用，保護了環境，降低了生產成本。
【專利說明】 一種高強度混凝土及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土，屬於建築材料【技術領域】，特別是一種高強度混凝土。本發明還涉及所述混凝土的製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會現代化的高速發展，我國建築工程領域高強混凝土的使用範圍越來越廣。但是目前高強混凝土中的細骨料全部採用的是天然中砂，而且對砂的質量和數量要求也高。隨著大量天然砂的不斷開採，其資源也面臨枯竭，因此必須尋找適宜的代砂材料。而隨著我國鋼鐵工業的迅速發展，鐵礦石的開採量不斷增加，選礦廠排出的廢渣也與日俱增。鐵礦石經過破碎，成為具有一定粒度的塊狀物，進入球磨機加水溼磨，根據礦石的性質達到一定的細度後再進行磁選，把含鐵顆粒部分分離出來，剩餘部分用水流排出，排出的部分就是尾礦碎屑，一般佔礦石總量的60%?80%，尾礦碎屑再經過篩分處理後便成為適合建築用的鐵尾礦砂。鐵尾礦砂的主要礦物是石英巖或花崗巖類礦物。現有技術中，鐵尾礦砂的利用較少，而且大量鐵尾礦砂的排放，既佔用了大量土地，又對環境造成了汙染。以上技術對於本發明如何能改善混凝土拌合物的性能、進一步提高和保證混凝土的強度、節能環保，並未給出具體的指導方案。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種高強度混凝土，通過對該混凝土進行技術改進，不僅能改善混凝土拌合物的性能，而且還能進一步提高和保證混凝土的強度，節能環保。
[0004]為此，本發明還要提供所述的高強度混凝土的製造方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下:
[0006]一種高強度混凝土，其技術方案在於它是由下述組分的原料製成的:混合砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，各組分的重量配比為常規配比，其中混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂(天然砂)，鐵尾礦砂取代天然中砂的重量百分比即鐵尾礦砂佔混合砂(細骨料)總重量的百分比為60%?70% (可以選用64.2%或60%或70% )，所述鐵尾礦砂的細度模數為1.9?2.6。
[0007]上述技術方案中，所述的複合外加劑最好採用聚羧酸高效減水劑和聚醚多元醇按重量比1:1復配而成，複合外加劑佔膠凝材料的重量百分比為2.8%?3.5% (可以選用3.0%或 2.8%或 3.5% )。
[0008]製備每立方米混凝土，高強度混凝土最好是由下述重量配比的原料製成的:鐵尾礦砂400kg、天然中砂240kg、水泥400kg、煤砰石粉70kg、礦粉100kg、碎石1030kg、水158kg、複合外加劑18.6kg。
[0009]本發明的優選方案可以是由下述組分的原料製成的:混合砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，其中混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂，鐵尾礦砂取代天然中砂的重量百分比即鐵尾礦砂佔混合砂總重量的百分比為65-70%，所述鐵尾礦砂的細度模數為1.9?
2.6，製備每立方米混凝土，各組分的重量配比為:鐵尾礦砂400kg、天然中砂240kg、水泥400kg、煤矸石粉70kg、礦粉100kg、碎石1030kg、水158kg、複合外加劑18.6kg，複合外加劑採用聚羧酸高效減水劑和聚醚多元醇按重量比1:1復配而成，聚醚多元醇可以採用聚氧化丙烯二醇，聚羧酸高效減水劑的含固量可以為10%?15%，減水率為25%?30%，複合外加劑佔膠凝材料的重量百分比可以為3.0%。
[0010]高強度混凝土的製備方法包括如下工藝步驟:①根據對鐵尾礦砂的化學成分分析、粒度分析，選定細度模數為1.9?2.6的鐵尾礦砂作為原材料，具體是對選定的鐵尾礦砂進行化學成分分析、粒度分析，測定其細度模數和級配，再測定天然中砂的細度模數和級配，然後依據試驗按一定比例混合，並保證混合砂的細度模數和級配符合II區中砂的技術指標要求；②在與普通的天然中砂高強度混凝土同水膠比、同砂率、同塌落度的情況下，將混合砂即鐵尾礦砂和天然中砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑按照施工配合比(按照不同強度等級的配合比)配製成高強度混凝土，即配製成C60及以上預拌混凝土。
[0011]本發明對混凝土進行技術改進，利用鐵尾礦砂代替部分天然砂，並添加複合外加齊?，不僅改善了混凝土拌合物的性能，尤其是混凝土的粘聚性變好，泌水、離析等現象減少，而且大量的摻加鐵尾礦砂對混凝土的強度沒有影響，進一步提高和保證了混凝土的強度，起到了對鐵尾礦資源的綜合利用，保護了環境，降低了生產成本，節能環保，彌補了天然砂資源的匱乏現象。本發明有效的節約了天然砂資源，消耗了尾礦廢棄物，減少了佔地等環境汙染，降低了混凝土的原材料成本，經濟效益顯著。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:高強度混凝土是由下述組分的原料製成的:混合砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，各組分的重量配比為常規配比，其中混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂(天然砂)，鐵尾礦砂取代天然中砂的重量百分比即鐵尾礦砂佔混合砂總重量的百分比為65%?70% (選用65%或70% )，所述鐵尾礦砂的細度模數為1.9?2.6。上述複合外加劑採用聚羧酸高效減水劑和聚醚多元醇按重量比1:1復配而成，聚醚多元醇採用聚氧化丙烯二醇(當然也可以採用其它原料，比如分子量在100?100000之間的聚醚多元醇)，聚羧酸高效減水劑為市場上銷售的商品，其含固量可以為10%?15%，減水率可以為25%?30%。複合外加劑佔膠凝材料的重量百分比為2.8%?3.5% (選用3.0 %)。所述的高強度混凝土的製備方法包括如下工藝步驟:①根據對鐵尾礦砂的化學成分分析、粒度分析，選定細度模數為1.9?2.6的鐵尾礦砂，具體是對鐵尾礦砂進行化學成分分析、粒度分析，測定其細度模數和級配，再測定天然中砂的細度模數和級配，然後依據試驗按一定比例混合，並保證混合砂的細度模數和級配符合II區中砂的技術指標要求；②在與普通的天然中砂高強度混凝土同水膠比、同砂率、同塌落度的情況下，將混合砂即鐵尾礦砂和天然中砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑按照施工配合比配製成高強度混凝土。本實施例的具體要求如下:(I)根據《普通混凝土配合比設計規範》(JGJ22-2011)和《混凝土結構工程施工質量驗收規範》(GB50204-2011)，按照鐵尾礦砂取代天然中砂(天然砂)的含量(重量百分比)大約為65% (實為64.2% )，進行試驗對比，試配要求C60混凝土，坍落度要求180?220_。(2)鐵尾礦砂的原材料檢測:依據《普通混凝土用砂石質量及檢驗方法標準》(JGJ52-2006)對鐵尾礦砂進行化學成分分析，確保其中硫及其他有害成分不超標，並對鐵尾礦砂的各項的物理性能進行檢測，滿足人工砂規定的各項技術指標。(3)混合砂的篩分配比試驗:依據《普通混凝土用砂石質量及檢驗方法標準》(JGJ52-2006)分別測定鐵尾礦砂和天然中砂的細度模數和級配，然後依據試驗按照一定比例混合，保證混合砂的細度模數和級配符合II級中砂的技術要求。(4)配製混凝土:對比例為天然中砂，外加劑為聚羧酸高效減水劑；實施例為混合砂(鐵尾礦砂、天然中砂)，
[0013]實施例2:高強度混凝土是由下述組分的原料製成的:混合砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，各組分的重量配比為常規配比，其中混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂(天然砂)，鐵尾礦砂取代天然中砂的重量百分比即鐵尾礦砂佔混合砂總重量的百分比為60%?70%，所述鐵尾礦砂的細度模數為1.9?2.6。上述複合外加劑採用聚羧酸高效減水劑和聚醚多元醇按重量比1:1復配而成，聚醚多元醇採用聚氧化丙烯二醇(當然也可以採用其它原料，比如分子量在100?100000之間的聚醚多元醇)，聚羧酸高效減水劑為市場上銷售的商品，其含固量可以為10%?15%，減水率可以為25%?30%。複合外加劑佔膠凝材料的重量百分比為2.8%?3.5% (選用2.8%或3.5% )。所述的高強度混凝土的製備方法包括如下工藝步驟:①根據對鐵尾礦砂的化學成分分析、粒度分析，選定細度模數為
1.9-2.6的鐵尾礦砂，具體是對鐵尾礦砂進行化學成分分析、粒度分析，測定其細度模數和級配，再測定天然中砂的細度模數和級配，然後依據試驗按一定比例混合，並保證混合砂的細度模數和級配符合II區中砂的技術指標要求；②在與普通的天然中砂高強度混凝土同水膠比、同砂率、同塌落度的情況下，將混合砂即鐵尾礦砂和天然中砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑按照施工配合比配製成高強度混凝土。
[0014]高強度混凝土在試驗階段完成後，組織進行了混凝土施工現場跟蹤，並現場測試混凝土的工作性能，留置混凝土試塊，標養後分別測試了混凝土的力學性能及其耐久性能，並針對施工現場中出現的狀況，對混凝土級配進行優化，使之更加適合實際生產。
【權利要求】
1.一種高強度混凝土，其特徵在於它是由下述組分的原料製成的: 混合砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑，其中混合砂為鐵尾礦砂、天然中砂，即鐵尾礦砂佔混合砂總重量的百分比為65%?70%，所述鐵尾礦砂的細度模數為1.9?2.6，製備每立方米混凝土,各組分的重量配比為:鐵尾礦砂400kg、天然中砂240kg、煤矸石粉70kg、礦粉100kg、碎石1030kg、水158kg、複合外加劑18.6kg，複合外加劑採用聚羧酸高效減水劑和聚醚多元醇按重量比1:1復配而成，聚醚多元醇採用聚氧化丙烯二醇，聚羧酸高效減水劑的含固量為10%?15%，減水率為25%?30%，複合外加劑佔膠凝材料的重量百分比為3.0%。
2.—種權利要求1所述的混凝土的製備方法，其特徵在於它包括如下工藝步驟:①根據對鐵尾礦砂的化學成分分析、粒度分析，選定細度模數為1.9?2.6的鐵尾礦砂，具體是對鐵尾礦砂進行化學成分分析、粒度分析，測定其細度模數和級配，再測定天然中砂的細度模數和級配，然後依據試驗按一定比例混合，並保證混合砂的細度模數和級配符合II區中砂的技術指標要求；②在與普通的天然中砂高強度混凝土同水膠比、同砂率、同塌落度的情況下，將混合砂即鐵尾礦砂和天然中砂、煤矸石粉、礦粉、碎石、水、複合外加劑按照施工配合比配製成尾礦人工砂砂混凝土。
【文檔編號】C04B18/30GK104261733SQ201410442535
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】金科 申請人:金科