[发明专利]一种铁屑-赤铁矿配重混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种铁屑‑赤铁矿配重混凝土，包括胶凝材料、粗集料、细集料、水、外加剂；其中，胶凝材料包括水泥、矿渣、钢渣粉，粗集料包括赤铁矿石，细集料包括赤铁矿砂、铁屑、硼玻璃粉。一种铁屑‑赤铁矿配重混凝土，质量比为胶凝材料：粗集料：细集料：水：外加剂＝1：3.84：3.11：0.41：0.01；胶凝材料中，质量比为水泥：矿渣：钢渣粉＝7：2：1；细集料中，质量比为赤铁矿砂：铁屑：硼玻璃粉＝1：1.28：0.49；水胶比为0.41。还涉及一种铁屑‑赤铁矿配重混凝土的制备方法。本发明在保证混凝土强度的前提下大大提高了混凝土的容重，属于建筑施工领域。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种铁屑-赤铁矿配重混凝土及其制备方法。

背景技术

地下水位较高的地区或水中建筑物，需要进行抗浮设计，如处于富水底层隧道、建筑基础底板、水中围堰等，通常采用施工抗拔桩、抗拔锚杆、增加配重等方式抵抗水浮力。但对于不适宜施工抗拔桩和抗拔锚杆、仅施工抗拔锚杆不足以抵抗水浮力的情况，需要增加结构自重来抗浮。常规混凝土容重一般为2400kg/m³左右，混凝土承担配重作用时，需要实用容重更高的材料代替普通混凝土中的材料。

现有技术中也存在配重混凝土，但如何在保证混凝土强度的前提下提高混凝土容重，是该领域的技术难题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种在保证混凝土强度的前提下大大提高了混凝土容重的铁屑-赤铁矿配重混凝土及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁屑-赤铁矿配重混凝土，包括胶凝材料、粗集料、细集料、水、外加剂；其中，胶凝材料包括水泥、矿渣、钢渣粉，粗集料包括赤铁矿石，细集料包括赤铁矿砂、铁屑、硼玻璃粉。采用这种设置后，铁屑和赤铁矿容重高、强度大，以铁屑和赤铁矿砂作为主要细集料、以赤铁矿石作为粗集料，能显著提高混凝土的自重并保证混凝土具有一定强度。

作为一种优选，一种铁屑-赤铁矿配重混凝土，质量比为胶凝材料：粗集料：细集料：水：外加剂＝1：3.84：3.11：0.41：0.01；胶凝材料中，质量比为水泥：矿渣：钢渣粉＝7：2：1；细集料中，质量比为赤铁矿砂：铁屑：硼玻璃粉＝1：1.28：0.49；水胶比为0.41。采用这种设置后，根据本比例制备的铁屑-赤铁矿配重混凝土强度等级为C30，密度为3550kg/m³。

作为一种优选，水泥为PO.42.5级普通硅酸盐水泥，水泥标号为C30，碱含量低于0.6％；矿渣级别为S95级或S105级，比表面积350m²/kg；钢渣粉为转炉钢渣粉或电炉钢渣粉经破碎磁选后磨细而成的水硬性胶凝材料，比表面积420m²/kg。采用这种设置后，一般情况下，配重混凝土需要有较高自重，但对混凝土强度要求不高，C30混凝土能满足一般配重结构的要求。碱含量过高易发生碱-骨料反应，腐蚀铁屑，当混凝土包裹钢材时钢材易受腐蚀。矿渣是粒化高炉矿渣粉的简称，粒化高炉矿渣粉能提高混凝土耐久性和后期强度，能显著提高混凝土的致密度。相对于传统的配重混凝土，钢渣粉等量取代水泥作为胶凝材料，能提高混凝土自重，同时钢渣粉具有潜在的胶凝活性，能改善新拌混凝土的工作性能、提高混凝土的后期强度。利用钢渣粉取代部分水泥作为胶凝材料，变废为宝，能节约资源、保护环境。

作为一种优选，赤铁矿石颗粒粒径为5mm～25mm，连续级配，且赤铁矿石含泥量不大于1％，含泥块量不大于0.5％，压碎指标不大于20％，针片状颗粒含量不大于15％。采用这种设置后，含泥量和泥块含量符合Ⅱ类指标，针片状颗粒符合Ⅱ类指标，压碎指标符合Ⅱ类指标，Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60的混凝土。