本发明专利技术提供了一种混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，包括如下组分：铁尾矿、聚羧酸盐；其中，以铁尾矿的质量计，所述聚羧酸盐的添加量为0.2~0.6wt%；所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为400~600m2/kg。本发明专利技术所述铁尾矿活性掺合料替代矿渣粉以及粉煤灰用于混凝土中可配制C10～C100泵送混凝土，并可以满足建筑用混凝土各项性能指标，在建设工程中有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于混凝土
技术介绍
铁尾矿是经铁矿石破碎(干磁选)、粉磨(湿磁选)、分 选铁粉后的废弃物。近些年来，随着我国钢铁产业的迅猛发展，生产I吨铁粉会产生1. 5吨的铁尾矿，铁尾矿的排放量逐年增加；目前，全中国已积累堆存铁尾矿上百亿吨，占用大量的土地、山川，同时破坏环境也危害生态。目前，混凝土中一般使用3(Γ50%的掺合料代替水泥，并使用各种外加剂以降低混凝土成本和提高性能；其中，所使用的混凝土掺合料多以矿渣粉和粉煤灰为主。近些年来，在一些大中城市，由于建筑规模急剧扩大，伴随着预拌混凝土产业也在全国迅速发展，由此带来了矿渣粉和粉煤灰的用量也急剧增加，从而导致矿渣粉作为混凝土掺合料出现短缺，进而使矿渣粉的价格不断升高。此外，随着环境保护意识的增强以及碳排放税的实施，火力发电在能源结构中所占比重会日益下降，电厂的粉煤灰排放预期会有明显的缩减，与之相矛盾的是混凝土的需求量仍然会以5%左右的速度递增，因此，寻求一种矿渣粉和粉煤灰在混凝土中的替代资源，就尤为迫切。为了解决混凝土用量急剧增加以及矿渣粉和粉煤灰产量不足之间的矛盾，如果能够将铁尾矿完全代替矿渣粉以及粉煤灰用作混凝土掺合料，这样既可以解决铁尾矿堆积带来的环境问题又可以解决矿渣粉以及粉煤灰产量不足的问题。但是，在现有技术，由于铁尾矿的活性不够，因此在制备混凝土过程中，必须将铁尾矿与粉煤灰或矿渣粉或粉煤灰与矿渣粉混合物同时使用，才可以制备满足建筑用混凝土各项性能指标的混凝土。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中铁尾矿由于活性不够而必须和粉煤灰或矿渣粉混合使用才可以作为混凝土掺和料的问题，进而提供一种可以完全代替矿渣粉和粉煤灰用于混凝土的改性铁尾矿活性掺合料。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，包括如下组分铁尾矿、聚羧酸盐；其中，以铁尾矿的质量计，所述聚羧酸盐的添加量为O. 2 O. 6wt% ;所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为40(T600m2/kg。所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为45(T550m2/g。以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中SiO2含量大于50wt%。以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中SiO2含量大于80wt%。以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中铁含量小于12wt%。以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中铁含量小于8wt%。所述聚羧酸盐的数均分子量为3000 6000。一种制备所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料的方法，包括如下步骤将特定量的上述铁尾矿和上述聚羧酸盐共磨至特定比表面积，制备得到所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料。本专利技术与现有技术相比具有如下优点(I)本专利技术所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，通过在铁尾矿中掺入O. 2^0. 6wt%的聚羧酸盐，同时将铁尾矿与聚羧酸盐的比表面积控制在40(T600m2/kg范围内，聚羧酸盐一方面可以对该比表面积下的铁尾矿起到分散作用，另一方面其可以直接吸附于铁尾矿表面，在制备混 凝土过程中聚羧酸盐首先直接与铁尾矿作用，便于提高铁尾矿在混凝土中的水化活性，使得本专利技术所述铁尾矿可以完全代替矿渣粉及粉煤灰用于混凝土掺合料。本专利技术所述铁尾矿活性掺合料替代矿渣粉以及粉煤灰用于混凝土中可配制ClO ClOO泵送混凝土，并可以满足建筑用混凝土各项性能指标，在建设工程中有广阔的应用前景。此外，通过专利技术人的不断研究发现，铁尾矿与粉煤灰或矿渣粉不同，其活性并不会随着比表面积的不断增大而增大，当控制铁尾矿与聚羧酸盐的比表面积均为特定比表面积时，铁尾矿与聚羧酸盐的协同作用具有优异效果，从而使得铁尾矿可以完全代替矿渣粉与粉煤灰作为混凝土活性掺合料。(2)本专利技术所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，进一步控制所述铁尾矿与聚羧酸盐的比表面积为45(T550m2/kg时，该铁尾矿活性掺合料能够具有最佳活性，与采用其它掺合料拌制的混凝土相比，具有流动性好、保水性好、粘聚性适宜、密实性好和碳化低的特征。(3)本专利技术所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料的制备方法，通过对铁尾矿与聚羧酸盐进行共磨处理，在共磨处理过程中铁尾矿中的少量玻璃体在外力作用下，其网状结构发生断裂、变形和晶格畸变，同时以铁尾矿的质量计，加入O. 2^0. 6wt%聚羧酸盐时，聚羧酸盐在与铁尾矿共磨过程中可以直接吸附与磨细的铁尾矿表面，一方面聚羧酸盐可以起到对磨细铁尾矿的分散作用，避免铁尾矿在磨细处理时产生结团现象，另一方面在后续混凝土的制备过程中，聚羧酸盐可以首先直接与铁尾矿作用，这样便于提高铁尾矿在混凝土中的水化活性。具体实施例方式以下结合实施例，对本专利技术作进一步具体描述，但不局限于此。本专利技术原材料选择铁尾矿粒径O. 315^2. 5mm,细度模数1. 3，产地北京密云；聚羧酸盐数均分子量3000 6000，市售；水泥市售P. 0425水泥；砂子中砂，细度模数为2. 6 2. 8，平均粒径为O. 315飞mm，产地涿州；碎石粒径为5. 00-25. Omm,连续级配，河北三河；聚羧酸盐外加剂北京华迪HDP聚羧酸高性能减水剂；粉煤灰11级粉煤灰，北京兴达；矿渣粉S95级，北京兴达。实施例1称取5000g的SiO2含量为40wt% 50wt%的铁尾矿，与IOg的数均分子量为3000的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为400m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料A。实施例2称取5000g的SiO2含量为50wt% 60wt%，含铁量为10 12wt%的铁尾矿，与15g的数均分子量为4000的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为450m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料B。实施例3称取5000g的SiO2含量为60wt% 70wt%，含铁量为8 10wt%的铁尾矿，与20g的数均分子量为5000的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为500m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料C。 实施例4 称取5000g的SiO2含量为70wt% 80wt%，含铁量为6 8wt%的铁尾矿，与25g的数均分子量为6000的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为550m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料D。实施例5称取5000g的SiO2含量为80wt% 90wt%，含铁量为3 5wt%的铁尾矿，与30g的数均分子量为5500的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为600m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料E。实施例6称取5000g的SiO2含量为90wt% 95wt%，含铁量为2 4wt%的铁尾矿，与30g的数均分子量为4500的聚羧酸盐混合均匀，混合均匀后共磨得到比表面积为600m2/kg的改性铁尾矿活性掺合料F。件能测定评价例取上述实施例1至6制备得到的改性铁尾矿活性掺合料分别制备CIO、C30、C50、C60、C80和ClOO的混凝土，混凝土配方见表1，并对制备得到的混凝土分别进行坍落度以及28d抗压强度测试，测试结果见表I。同时本专利技术还提供了以粉煤灰或矿渣粉作为混凝土掺合料的CliTClOO混凝土的配方见表1，并对制备得到的混凝土也分别进行了塌落度以及28d抗压强度的对比测试，测试结果见表I。表I混凝土配方及性能测试结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，其特征在于，包括如下组分：铁尾矿、聚羧酸盐；其中，以铁尾矿的质量计，所述聚羧酸盐的添加量为0.2~0.6wt%；所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为400~600m2/kg。
【技术特征摘要】
1.一种混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，其特征在于，包括如下组分铁尾矿、聚羧酸盐；其中，以铁尾矿的质量计，所述聚羧酸盐的添加量为O. 2^0. 6wt% ;所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为40(T600m2/kg。2.根据权利要求1所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，其特征在于，所述铁尾矿与所述聚羧酸盐的比表面积均为45(T550m2/kg。3.根据权利要求1所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，其特征在于，以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中SiO2含量大于50wt%。4.根据权利要求3所述混凝土用改性铁尾矿活性掺合料，其特征在于，以铁尾矿的质量计，所述铁尾矿中SiO2含量大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王安岭，段遵莉，武俊宇，
申请(专利权)人：北京东方建宇混凝土科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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