【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于固體廢棄物資源化綜合利用和建筑材料，特別涉及一種以礦山固廢為原料的用于泵送的預拌混凝土及其制備方法
技術介紹
1、預拌泵送混凝土是由膠凝材料、集料、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑等組分按一定比例在集中攪拌站經(jīng)計量、拌制，并采用混凝土運輸車在一定的時間內運至使用地點的混凝土，也為商品混凝土。水泥是傳統(tǒng)的膠凝材料，廣泛應用于混凝土結構中，但是耗能大碳排放多。鐵尾礦和廢石是鐵礦石開采選礦過程的副產品，大部分尾礦和廢石處于堆存狀態(tài)，帶來嚴重的環(huán)境和安全問題。因此，實施有效的尾礦廢石固廢資源化應用技術是緩解環(huán)境問題和堆存至關重要。混凝土生產中，骨料占其體積的75％，因此，將鐵尾礦和廢石用于混凝土骨料是實現(xiàn)大規(guī)模消納的有效途徑。
2、目前對于固廢基膠凝材料和尾礦廢石制備用于泵送的預拌混凝土的研究也比較熱門。
3、例如，cn?110627426?b公開了《一種綠色超高性能混凝土的制備方法》，該技術解決了現(xiàn)有超高性能混凝土成本高、廢渣利用率低的問題。但是此專利采用三種不同的破碎磨礦方式處理三種不同的原礦，工藝較為復雜，對礦漿濃度、原礦性質都有著較高要求，而且所使用的濕法磨礦在目前行業(yè)內極為少見，工業(yè)應用較為困難。
4、cn114477890a公開了《一種特細鐵尾礦砂混凝土及其制備方法》，采用特細鐵尾礦砂代替40％天然砂，可以使混凝土拌合物符合泵送混凝土要求。該專利技術膠凝材料中的主要原料是水泥熟料，且尾礦砂不能100％替代天然砂。
5、cn114409361a公開了《一種粉煤灰制備的預拌
6、cn111393105a公開了《一種全機制砂高強超高層泵送混凝土及其生產方法和應用》，混凝土所用骨料全為機制砂，28d抗壓強度90mpa以上，可實現(xiàn)超高層泵送。但該專利技術膠凝材料中水泥摻量至少為56％，混凝土生產成本有進一步降低的可能。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的工藝復雜、混凝土成本高和碳排放高等問題，提供了一種以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土及其制備方法。該混凝土中膠凝材料的原料為粒化高爐礦渣和脫硫灰，不含水泥熟料，骨料為鐵尾礦砂、廢石機制砂和廢石粗骨料。大量利用尾礦廢石等工業(yè)固廢的同時解決水泥熟料作為膠凝材料成本高和二氧化碳排放高的難題。該混凝土顯示出優(yōu)良的工作性能和力學性能，可應用于道路作業(yè)、采礦充填料等多種工程場景，是水泥混凝土的良好替代品。
2、一種以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，由骨料、膠凝材料、水和外加劑組成；
3、骨料按重量份計包括：鐵尾礦砂140-160份，廢石機制砂550-650份，廢石粗骨料900-1000份；膠凝材料按重量份計包括：粒化高爐礦渣粉245-385份，脫硫灰147-275份；水按重量份計：165-190份，外加劑為減水劑和泵送劑，按重量份計：2.8-3.8份。
4、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述膠凝材料的比表面積500m2/kg～650m2/kg。
5、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述膠凝材料中礦渣粉符合gb/t18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》標準要求。
6、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述膠凝材料中脫硫灰為煙氣脫硫的副產物；所述脫硫灰的規(guī)格為：粒度d90為30-40μm或比表面積400-600m2/kg。
7、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述骨料中鐵尾礦砂為鞍山式鐵礦的尾礦；優(yōu)選的，所述鐵尾礦砂，主要礦物組成有石英、綠泥石、角閃石等，細度模數(shù)2.4～2.8，平均粒度<5mm。
8、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述骨料中廢石機制砂為采選過程的廢石破碎制備的機制砂，細度模數(shù)3.0～3.6。
9、進一步的，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，所述骨料中廢石粗骨料為采選過程的廢石破碎制備的粗骨料，粒徑5～20mm。
10、進一步地，上述全固廢預拌泵送混凝土，所述外加劑為聚羧酸鹽系高效減水劑和葡萄糖酸鈉保坍劑。
11、本專利技術的技術方案之二為，上述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土的制備方法，包括如下步驟：
12、步驟1：將礦渣粉、脫硫灰按重量份數(shù)混合，粉磨至比表面積500m2/kg～650m2/kg制得膠凝材料；
13、步驟2：將步驟1制備得到的膠凝材料與所述鐵尾礦砂、廢石機制砂、廢石粗骨料按照相應重量份數(shù)混合均勻，得到干拌混合物；
14、步驟3：取相應重量份數(shù)的水和外加劑加入到步驟2得到的干拌混合物中，攪拌均勻，得到用于泵送的預拌混凝土。
15、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術具有以下優(yōu)勢：
16、(1)混凝土中膠凝材料的原料為礦渣和脫硫灰，通過混磨增加顆粒中的活性a12o3和活性sio2、增加反應接觸面積，提高微粒的活性，無需水泥熟料，碳排放低且大量降低生產成本。
17、(2)混凝土中骨料采用鐵尾礦砂和廢石制備的機制砂及粗骨料，不含河砂及“開山炸石”生產的砂石料，降低生產成本。相較于其他混凝土，此混凝土固廢的摻量有極大地提高，降低了骨料的成本，增加了其商品價值。
18、(3)混凝土組成簡單，制備過程簡單，混凝土的生產效率高，能對工業(yè)固廢實現(xiàn)更高的利用率。整個過程不產生二次污染，避免了二氧化碳排放高的問題，最大程度地實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的。
19、(4)利用尾礦廢石表面的硅(鋁)氧斷鍵重新鍵合和脫硫灰提供的堿性環(huán)境等多固廢協(xié)同的理論制備出性能良好的全固廢混凝土，大幅提高脫硫灰、尾礦和廢石的利用率，減少土地占用等。
20、(5)本專利技術的混凝土為泵送的預拌混凝土，在實際工程中，拌合物具有良好的泵送性能是順利實現(xiàn)泵送施工的前提。混凝土原材料和配合比是混凝土作業(yè)順利實現(xiàn)的關鍵因素。本專利技術利用全固廢作為原材料在合理的配比之下使混凝土符合泵送預拌混凝土的性能要求。
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1.一種以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，由骨料、膠凝材料、水和外加劑組成，其特征在于，
2.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述膠凝材料的比表面積500m2/kg～650m2/kg。
3.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述粒化高爐礦渣粉符合GB/T18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》標準要求。
4.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述脫硫灰為煙氣脫硫的副產物，粒度D90為30-40μm或比表面積400-600m2/kg。
5.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述鐵尾礦砂為鞍山式鐵礦的尾礦，細度模數(shù)2.4～2.8，平均粒度<5mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述廢石機制砂為礦石采選過程的廢石破碎制備的機制砂，細度模數(shù)3.0～3.6。
7.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原
8.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述外加劑為聚羧酸鹽系高效減水劑和葡萄糖酸鈉保坍劑。
9.權利要求1所述以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，由骨料、膠凝材料、水和外加劑組成，其特征在于，
2.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述膠凝材料的比表面積500m2/kg～650m2/kg。
3.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述粒化高爐礦渣粉符合gb/t18046-2017《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》標準要求。
4.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的預拌混凝土，其特征在于，所述脫硫灰為煙氣脫硫的副產物，粒度d90為30-40μm或比表面積400-600m2/kg。
5.根據(jù)權利要求1所述的以礦山固廢為原料用于泵送的...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙娜，李寧，王大臣，黃海濤，徐哲，潘大偉，薛文多，王世平，
申請(專利權)人：鞍鋼集團礦業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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