一种金矿尾矿碾压混凝土及其应用的制作方法

本发明属于固体废物利用领域，具体涉及一种金矿尾矿碾压混凝土及应用。

背景技术：

1、金矿尾矿的堆存需要占用大量土地。据统计，目前我国金矿尾矿库占地面积已累积超过6000万亩。金矿尾矿的堆积会造成以下问题：尾矿中所含重金属离子、砷、汞等污染物质，会随雨水流入附近河流或渗入地下，造成严重污染；自然干涸后的尾砂，遇大风形成扬尘，污染大气，对周边地区人民财产和生命安全造成严重威胁。近年来，国家相继落实了减免资源税费等一系列优惠政策，引导和鼓励社会和企业资金投入金矿尾矿等资源的利用开发项目，并积极支持企业开展技术攻关，进行技术改造，加强金矿尾矿综合利用的技术创新，研发先进技术、先进设备、先进工艺，加快相关研究成果转化?；厥绽媒鹂笪部缶哂忻飨缘纳缁岷途眯б?，是国家鼓励的技术攻关项目，将成为建筑业发展的必然趋势。2021年3月国家发改委《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》明确指出金矿尾矿作为大宗固废的主要组成。指导意见要求探索金矿尾矿在生态环境治理领域的利用。

2、根据目前专利检索情况来看，铁金矿尾矿已得到了多方面的应用，在建筑材料上，大部分是用来制备蒸压加气混凝土砌块、发泡空心砖、轻质墙体材料和路基填料等，对于金矿尾矿制备混凝土还是较少，这主要是因为水泥对尾砂、特别是超细尾砂的胶结能力差，水泥与尾砂的和易性差，作为充填浆体时的流动性差。刘竞怡等(金尾矿砂作为混凝土集料的物化性质及其改性试验，金属矿山)通过改性剂对金矿尾砂进行了表面涂覆改性，有效降低了金矿尾砂颗粒间的粘聚力和内摩擦角。

3、然而，直接采用金矿尾矿制备混凝土依然存在以下几个方面的技术难题：

4、1、混凝土拌合用水量过大，影响硬化混凝土强度；

5、2、金矿尾矿粉颗粒细小，使得集料与水泥浆体的界面区域面积大幅度增加，即薄弱区域大幅增多，难以紧密堆积形成高强度致密结构体，导致硬化混凝土强度不足；

6、3、金矿尾矿粉与水泥浆形成的结构中孔隙较多，密实度较差。

7、碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，碾压混凝土最早应用于大坝建筑，具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。随着碾压混凝土筑坝技术的成熟，碾压混凝土开始在公路，桥涵和广场地面的领域开始应用。现有研究表明，碾压混凝土的骨料对于混凝土力学性能存在重要影响。此外，碾压混凝土的配合比也是影响其性能的又一重要因素。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种资源化利用金矿尾矿的方法以及一种金矿尾矿碾压混凝土，实现大量消耗金矿尾矿的效果。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种资源化利用金矿尾矿的方法，将所述金矿尾矿用于制备碾压混凝土。

4、在某些实施方案中，所述金矿尾矿的成分包括：62.61％的sio2、12.4％的al2o3、5.96％的cao、4.92％的fe2o3、2.79％的mgo、2.72％的k2o、0.5％的tio2和0.4％的na2o。

5、本发明还提供一种金矿尾矿碾压混凝土，原料包括上述的金矿尾矿920-1565kg/m3，还包括水泥400-550kg/m3、水145-225kg/m3和减水剂4-4.5kg/m3。

6、在某些实施方案中，所述水泥包括p.o42.5普通硅酸盐水泥。

7、在某些实施方案中，所述减水剂包括聚羧酸型减水剂。

8、在某些实施方案中，原料还包括：硅灰30-40kg/m3、碎石237-650kg/m3。

9、在某些实施方案中，所述硅灰包括93硅灰。

10、在某些实施方案中，所述碎石的连续粒级为9.5-31.5mm，针片状碎石小于15％。

11、在某些实施方案中，原料还包括：米石125-256kg/m3，所述米石的粒径为5-31.5mm。

12、根据以上配合比按照本领域一般制备碾压混凝土的方法即可获得碾压混凝土，具体操作时，选用自重在10t以上级别的双钢轮振动碾为主碾设备，选用小型振动碾在靠近模板边角位置进行辅助碾压混凝土碾压，采用条带搭接方式进行作业。碾压搭接宽度为10-20cm。端头部位的搭接宽度应大于100cm。碾压机具难以达到的死角位置，通过人工使用插入式振捣器进行振捣。有振和无振碾压次数共10遍。振动碾碾压速度范围控制在1-1.5km/h。

13、操作要点：碾压混凝土拌和物是无落度的干硬性松散体，拌和用水量很少，必须按规定程序投料，按规定时间拌和。观察出机口拌和物颜色是否均匀；砂石颗粒表面是否均匀黏附灰浆；目测估计拌和物vc值是否合适等。在混凝土拌和生产过程中，应随时掌握各种原材料的品质及含水状况，并根据实际状况及时调整配合比，以保证混凝土质量及其均匀性。碾压混凝土以碾压完毕的混凝土层面达到全面泛浆、人在层面上行走有微弹性、层面无骨料集中的外观为标准。调整混凝土拌和物用水量，若轻握能成团，松手而不散，表明干湿适度。反之，手握不成团，手上难沾灰浆，仅有潮湿感，则表明偏干。若所握砂浆不仅成团，经3-5次摇晃尚有浆液析出，则表明加水量过大。

14、本发明还提供上述的一种金矿尾矿碾压混凝土在建筑工程中的应用。

15、本发明的有益效果是：

16、1.本发明以金矿尾矿为原料制备碾压混凝土，掺量达40-65％，提供了一种有效的资源化利用金矿尾矿的方式，对促进环保型社会具有积极贡献；

17、2.在力学性能方面，本发明制备的碾压混凝土，强度等级为c15-c35，各项力学性能满足涉及要求，碳化、收缩等性能较优，且成本低廉，总成本仅为一般河砂混凝土的85％。

技术特征：

1.一种资源化利用金矿尾矿的方法，其特征在于，将所述金矿尾矿用于制备碾压混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种资源化利用金矿尾矿的方法，其特征在于，所述金矿尾矿的成分包括：62.61％的sio2、12.4％的al2o3、5.96％的cao、4.92％的fe2o3、2.79％的mgo、2.72％的k2o、0.5％的tio2和0.4％的na2o。

3.一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，原料包括权利要求2所述的金矿尾矿920-1565kg/m3，还包括水泥400-550kg/m3、水145-225kg/m3和减水剂4-4.5kg/m3。

4.根据权利要求3所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，所述水泥包括p.o42.5普通硅酸盐水泥。

5.根据权利要求3所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸型减水剂。

6.根据权利要求3所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，原料还包括：硅灰30-40kg/m3、碎石237-650kg/m3。

7.根据权利要求6所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，所述硅灰包括93硅灰。

8.根据权利要求6所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，所述碎石的连续粒级为9.5-31.5mm，针片状碎石小于15％。

9.根据权利要求6所述的一种金矿尾矿碾压混凝土，其特征在于，原料还包括：米石125-256kg/m3，所述米石的粒径为5-31.5mm。

10.根据权利要求3-9任一项所述的一种金矿尾矿碾压混凝土在建筑工程中的应用。

技术总结
本发明属于固体废物利用领域，具体涉及一种金矿尾矿碾压混凝土及应用。所述碾压混凝土的原料包括：水泥400?550kg/m<supgt;3</supgt;、水145?225kg/m<supgt;3</supgt;、金矿尾矿920?1565kg/m<supgt;3</supgt;和减水剂4?4.5kg/m<supgt;3</supgt;。本发明以金矿尾矿为原料制备碾压混凝土，掺量达40?65％，提供了一种有效的资源化利用金矿尾矿的方式，对促进环保型社会具有积极贡献；在力学性能方面，碾压混凝土的强度等级为C15?C35，各项力学性能满足涉及要求，碳化、收缩等性能较优，且成本低廉，总成本仅为一般河砂混凝土的85％。

技术研发人员：伏晓杰,尹大祥,王波,叶跃忠,田野
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>四川昊龙高科轨道交通新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29