铁尾矿水泥柱及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水泥柱制备领域，具体地，设及一种铁尾矿水泥柱及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水泥柱又称混凝±柱，是由钢筋和混凝±诱筑而成，水泥柱耐久性好，原材料廉价 易得，抗压强度大，防火性能好，形状具有多样性，广泛的应用在建筑领域，如大棚的支撑 柱，围栏和房屋组成部分等。
[0003] 现有技术制备的水泥柱的集料主要为天然砂石，为不可再生资源，开采时会造成 严重的环境污染，且运种集料生产出来的水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度都不高，在受 到较大冲击力时会开裂，甚至发生断裂巧塌。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种铁尾矿水泥柱及其制备方法，通过该方法制备的铁尾矿 水泥柱具有极高的抗压强度和劈裂抗拉强度。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种铁尾矿水泥柱，该铁尾矿水泥柱含有水泥、 铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁、水、加气剂和减水剂。
[0006] 本发明还提供了一种铁尾矿水泥柱的制备方法，该制备方法包括：
[0007] (1)将水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁、加气剂、减水剂和 水混合制得混凝±;
[0008] (2)将混凝±诱筑至钢筋骨架中，然后养护制得铁尾矿水泥柱。
[0009] 通过上述技术方案，本发明提供了一种铁尾矿水泥柱及其制备方法，该铁尾矿水 泥柱是通过将水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁、加气剂、减水剂和水 混合制得混凝±，然后将混凝±诱筑至钢筋骨架中，最后养护制得。在制备过程中，铁尾矿 石、粉煤灰、高炉矿渣和纳米二氧化铁之间发生协同作用，使制得的铁尾矿水泥柱具有极高 的抗压强度和劈裂抗拉强度。
[0010] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【具体实施方式】
[0011]W下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0012] 本发明提供了一种铁尾矿水泥柱，该铁尾矿水泥柱含有水泥、铁尾矿石、河沙、粉 煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁、加气剂、减水剂和水。
[0013] 在本发明中，各组分的含量均可W在宽的范围内选择，为了使制得的铁尾矿水泥 柱具有更高的抗压强度和劈裂抗拉强度，优选地，相对于100重量份的铁尾矿石，水泥的含 量为35-55重量份，河沙的含量为25-45重量份，粉煤灰的含量为15-25重量份，高炉矿渣 的含量为8-12重量份，纳米二氧化铁的含量为2-6重量份，水的含量为35-45重量份，加气 剂的含量为6-10重量份，减水剂的含量为1-5重量份。
[0014] 当然，水泥的具体种类具有多样性，为了使制得的铁尾矿水泥柱具有更高的抗压 强度，优选地，水泥为娃酸盐水泥。
[0015]同时，纳米二氧化铁的粒径可W在宽的范围内选择，为了使制得的铁尾矿水泥柱 具有更高的劈裂抗拉强度，优选地，纳米二氧化铁的粒径为250-450nm。
[0016]同样地，加气剂的具体种类可W在宽的范围内选择，从效果考虑，优选地，加气剂 为松脂酸钢和/或过氧化氨。
[0017] 另外，减水剂的具体种类未做特别的限定，为了防止水化反应的影响，优选地，减 水剂为木质素横酸盐减水剂。
[0018] 本发明还提供了一种铁尾矿水泥柱的制备方法，该制备方法包括：
[0019] (1)将水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁、加气剂、减水剂和 水混合制得混凝±;
[0020] (2)将混凝±诱筑至钢筋骨架中，然后养护制得铁尾矿水泥柱。
[0021] 在上述制备方法中，各组分的用量均可W在宽的范围内选择，为了使制得的铁尾 矿水泥柱具有更高的抗压强度和劈裂抗拉强度，优选地，相对于100重量份的铁尾矿石，水 泥的用量为35-55重量份，河沙的用量为25-45重量份，粉煤灰的用量为15-25重量份，高 炉矿渣的用量为8-12重量份，纳米二氧化铁的用量为2-6重量份，水的用量为35-45重量 份，加气剂的用量为6-10重量份，减水剂的用量为1-5重量份。
[0022] 当然，水泥的具体种类具有多样性，为了使制得的铁尾矿水泥柱具有更高的抗压 强度，优选地，水泥为娃酸盐水泥。
[0023] 同时，纳米二氧化铁的粒径可W在宽的范围内选择，为了使制得的铁尾矿水泥柱 具有更高的劈裂抗拉强度，优选地，纳米二氧化铁的粒径为250-450nm。
[0024] 同样地，加气剂的具体种类可W在宽的范围内选择，从效果考虑，优选地，加气剂 为松脂酸钢和/或过氧化氨。
[00巧]另外，减水剂的具体种类未做特别的限定，为了防止水化反应的影响，优选地，减 水剂为木质素横酸盐减水剂。
[00%] 同时，养护的溫度和时间均可W在宽的范围内选择，优选地，养护的条件为：养护 溫度为25-40°C，养护时间为6-12d。
[0027] W下将通过实施例对本发明进行详细描述。W下实施例中，铁尾矿水泥柱养护后 的抗压强度参数按照国家标准GB/T50081-2002检测而得，具体参数如表1所示。 阳0測实施例1
[0029] (1)在25°C下，将娃酸盐水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁 (粒径为300nm)、松脂酸钢、木质素横酸盐减水剂和水（重量比45 :100 :35 :20 :10 :4:8:3 : 40)混合制得混凝± ;
[0030] (2)将混凝±诱筑至钢筋骨架中，然后在35°C下养护lOd制得铁尾矿水泥柱A1。
[0031] 该铁尾矿水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。 阳0巧实施例2
[0033] (1)在25°C下，将娃酸盐水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁 (粒径为250nm)、过氧化氨、木质素横酸盐减水剂和水（重量比35 :100 :25 :15:8:2:6:1 : 35)混合制得混凝± ;
[0034] (2)将混凝±诱筑至钢筋骨架中，然后在25°C下养护12d制得铁尾矿水泥柱A2。
[0035] 该铁尾矿水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。
[0036] 实施例3
[0037] (1)在25°C下，将娃酸盐水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化铁 (粒径为450nm)、过氧化氨、木质素横酸盐减水剂和水（重量比55 :100 :45 :25 :12:6:10 : 5 :45)混合制得混凝± ;
[0038] (2)将混凝±诱筑至钢筋骨架中，然后在40°C下养护8d制得铁尾矿水泥柱A3。
[0039] 该铁尾矿水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。 W40] 对比例1
[0041] 按照实施例1的方法制得铁尾矿水泥柱B1，不同的是，未使用铁尾矿石。该铁尾矿 水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。 W42] 对比例2
[0043] 按照实施例1的方法制得铁尾矿水泥柱B2,不同的是，未使用粉煤灰。该铁尾矿水 泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。 W44] 对比例3
[0045] 按照实施例1的方法制得铁尾矿水泥柱B3,不同的是，未使用高炉矿渣。该铁尾矿 水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。
[0046] 对比例4
[0047] 按照实施例1的方法制得铁尾矿水泥柱B4,不同的是，未使用纳米二氧化铁。该铁 尾矿水泥柱的抗压强度和劈裂抗拉强度参数如表1所示。
[0048]表1
[0049]
[0050] 由表1可知，本发明提供的铁尾矿水泥柱具有极高的抗压强度和劈裂抗拉强度， 相对于A1-A3,B1-B4的抗压强度和劈裂抗拉强度显著降低，说明了铁尾矿石、粉煤灰、高炉 矿渣和纳米二氧化铁之间发生协同作用，使制得的铁尾矿水泥柱具有极高的抗压强度和劈 裂抗拉强度。
[0051] W上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种简单变型，运 些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0052] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可W通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0053] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合，只要其不违背本 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种铁尾矿水泥柱，其特征在于，所述铁尾矿水泥柱含有水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤 灰、高炉矿渣、纳米二氧化钛、加气剂、减水剂和水。2. 根据权利要求1所述的铁尾矿水泥柱，其中，相对于100重量份的所述铁尾矿石， 所述水泥的含量为35-55重量份，所述河沙的含量为25-45重量份，所述粉煤灰的含量为 15-25重量份，所述高炉矿渣的含量为8-12重量份，所述纳米二氧化钛的含量为2-6重量 份，所述水的含量为35-45重量份，所述加气剂的含量为6-10重量份，所述减水剂的含量为 1-5重量份。3. 根据权利要求1所述的铁尾矿水泥柱，其中，所述水泥为硅酸盐水泥。4. 根据权利要求3所述的铁尾矿水泥柱，其中，所述纳米二氧化钛的粒径为 250_450nm。5. 根据权利要求1-4中任意一项所述的铁尾矿水泥柱，其中，所述加气剂为松脂酸钠 和/或过氧化氢。6. 根据权利要求1-4中任意一项所述的铁尾矿水泥柱，其中，所述减水剂为木质素磺 酸盐减水剂。7. -种铁尾矿水泥柱的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： (1) 将水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化钛、加气剂、减水剂和水混 合制得混凝土； (2) 将所述混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得铁尾矿水泥柱。8. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述铁尾矿石，所述水 泥的用量为35-55重量份，所述河沙的用量为25-45重量份，所述粉煤灰的用量为15-25重 量份，所述高炉矿渣的用量为8-12重量份，所述纳米二氧化钛的用量为2-6重量份，所述水 的用量为35-15重量份，所述加气剂的用量为6-10重量份，所述减水剂的用量为1-5重量 份。9. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述水泥为硅酸盐水泥； 优选地，所述纳米二氧化钛的粒径为250-450nm。10. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述加气剂为松脂酸钠和/或过氧化氢； 优选地，所述减水剂为木质素磺酸盐减水剂； 更优选地，所述养护的条件为：养护温度为25-40°C，养护时间为8-12d。
【专利摘要】本发明公开了一种铁尾矿水泥柱及其制备方法，该铁尾矿水泥柱含有水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化钛、加气剂、减水剂和水；该制备方法包括：(1)将水泥、铁尾矿石、河沙、粉煤灰、高炉矿渣、纳米二氧化钛、加气剂、减水剂和水混合制得混凝土；(2)将所述混凝土浇筑至钢筋骨架中，然后养护制得铁尾矿水泥柱。通过该方法制备的铁尾矿水泥柱具有极高的抗压强度和劈裂抗拉强度。
【IPC分类】C04B18/14, C04B18/08, C04B111/20, C04B14/30, C04B18/12, C04B28/04
【公开号】CN105198313
【申请号】CN201510574415
【发明人】朱琪
【申请人】安徽芜湖飞琪水泥制品有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月10日