尾矿石屑部分替代天然砂及胶凝材料在混凝土中的应用

摘要

本发明公开了一种尾矿石屑部分替代天然砂及胶凝材料在混凝土中的应用，其采用尾矿石屑与特细砂，确定混合前尾矿石屑的细度模数为3.2-3.6，特细砂细度模数为1.0-1.4，尾矿石屑与特细砂两者按70%-50%比例混合后的混合砂细度模数为在2.3-2.6。本发明不仅可以节约自然资源和保护生态环境，而且可以显著降低混凝土生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾矿石屑部分替代天然砂及胶凝材料在混凝土中的应用。

背景技术

随着工程建设的日益增多和环境保护的迫切需要，天然砂资源已经受到了限采 或是禁采的保护，可利用的天然砂资源已经严重不足，但基础建设工程又不断增加， 找到合适的天然砂代替品十分必要。

中国在20世纪90年代初期就开始了水洗尾矿石屑代砂的试验研究，研究发现 水洗尾矿石屑既大量浪费水资源，其产生的废弃浆体又对水体环境造成了二次污染。 而且研究发现水洗尾矿石屑代砂混凝土虽然强度有所提高，但和易性有所降低，主 要原因由于石屑经过水洗后，大量的细颗粒也随之冲洗掉了，使砂子的级配发生了 变化，容易造成混凝土出现泌水现象；其次，由于水洗后石屑含水率不稳定引起混 凝土的坍落度的波动，给混凝土的质量控制带来了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种尾矿石屑部分替代天然砂及胶凝材料在 混凝土中的应用，其不仅可以节约自然资源和保护生态环境，而且可以显著降低混 凝土生产成本。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种尾矿石屑部分替代天 然砂及胶凝材料在混凝土中的应用，其特征在于，其采用尾矿石屑与特细砂，确定 混合前尾矿石屑的细度模数为3.2-3.6，特细砂细度模数为1.0-1.4，尾矿石屑与特细 砂两者按70％-50％比例混合后的混合砂细度模数为在2.3-2.6。

优选地，所述每方混凝土中掺杂1.1％-1.4％的聚羧酸外加剂。

优选地，，所述尾矿石屑中含有石粉。

本发明的积极进步效果在于：尾矿石屑混凝土实现商品化是可行的，以尾矿石 屑代部分替代天然砂及胶凝材料生产商品混凝土，不仅可以节约自然资源和保护生 态环境，而且可以显著降低混凝土生产成本，节约社会财富。本发明不仅可以减少 尾矿石屑对土地的侵占、节约自然资源、减少工序、节约水资源、减少用电量、保 护生态环境，而且可以显著降低混凝土生产成本，节约社会财富，促进混凝土行业 资源综合利用的发展。

具体实施方式

下面给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明采用尾矿石屑与特细砂，确定混合前尾矿石屑的细度模数为3.2-3.6，特 细砂细度模数为1.0-1.4，尾矿石屑与特细砂两者按70％-50％比例混合后的混合砂细 度模数为在2.3-2.6。

每方混凝土中掺杂1.1％-1.4％的聚羧酸外加剂，其混凝土减水率在25％-30％， 且与尾矿石屑混凝土适应性较好，混凝土1小时坍落度经时损失在30mm内，解决 了尾矿石屑混凝土和易性差、需水量大、坍落度经时损失大的缺点。

从各强度等级尾矿石屑混凝土的立方体抗压强度试验结果(表1)看，用尾矿 石屑配制C20～C40强度等级的商品混凝土能达到设计要求，而且通过生产实际比 对同强度等级尾矿石屑混凝土28d抗压强度均大于天然砂28d抗压强度。

表1

对经过投入实体使用的C20-C40尾矿石屑混凝土与同标号同技术要求的天然砂 混凝土进行了成本分析，分析详见下表2：

表2

从上表分析C20-C40尾矿石屑混凝土比天然砂混凝土每方节约成本约30元 /m³，其经济效益是客观的。

尾矿石屑中含有较多的石粉，通过研究发现石粉具有一定的反应活性，能缓慢 地与水泥水化物发生反应，生成具有一定强度的水化产物，填充混凝土孔隙，改善 混凝土的孔隙结构，可以根据尾矿石屑中石粉的含量百分比适当的取代部分粉煤灰， 石粉可以改善新拌混凝土的工作性和保证硬化后混凝土的力学性能、耐久性能。

本发明直接应用尾矿石屑可以节约工序、节电，减少能源消耗；节约水资源、 避免水体二次污染，不仅可以节约自然资源和保护生态环境，而且可以显著降低混 凝土生产成本。尾矿石屑部分替代天然砂及胶凝材料商品混凝土的力学性能可以满 足《混凝土结构设计规范》要求，具有优良抗渗性能，能够保证建筑结构物的安全 要求。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进 行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并 不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。