本发明涉及，具体地指一种含铁尾矿的护坡预制构件混凝土及其制备方法。
背景技术：
据统计我国现有铁尾矿的总量为70亿吨左右，而大量堆存的铁尾矿给矿业、环境及经济等造成不少的难题。根据富硅铁尾矿中sio2含量高、化学成分接近建筑材料的特性，国内学者及企业开展了大量对铁尾矿的利用途径，但平均利用率不超过10％，未能从根本上解决问题。发明专利cn102850011a《一种利用铁尾矿制备活性粉末混凝土的工艺方法》公开了一种利用机械力化学活化sio2含量69％的铁尾矿将其粉磨至比表面积600m2/kg，然后与水泥、硅灰等复合作为活性粉末材料，同时将0.16mm～1.25mm的铁尾矿作为细骨料。但该发明对sio2品质要求很高，未能降低水泥用量达到降低混凝土co2的产生，仅仅采用0.16mm～1.25mm的铁尾矿导致大量尾矿的浪费，在促发铁尾矿粉活性时需要采用高温热水养护及高温高压养护，这也导致大量能源浪费及对工艺普及造成难度，难以大量实际生产施工。
在近些年，河流、湖泊等生态修复与重建是环境、水利等学科研究的热点问题之一。生态护坡预制构件作为一种新型环保材料而倍受青睐，以其多样化品种，以及特有的优点，被广泛应用于生态河道、景观河道、河湖海岸防护堤岸等生态修复工程，实现了生态美观、保持水土可持续发展的经济与环境效益。但其对混凝土状态要求高，浇筑过程中需要多次分层布料及振捣，构件大多采用蒸汽养护，构件模具的损伤大。发明专利cn2271570y《一种拼组式护坡预制构件》与cn203559393u《一种河道护坡预制构件》从构件模具角度公开了两种不同的护坡预制构件，在一定程度上降低了因施工工艺难度造成的构件质量问题，而实际生产中造成构件蜂窝、麻面、气孔洞、裂缝、砂斑等普遍现象的原因主要是由混凝土质量(因混凝土流动性不足、骨料沉降、黏聚性差等)造成，故未从根本解决护坡预制构件质量问题。
活性粉末混凝土是20世纪90年代由法国人p.richard开发出的新型水泥基复合材料，其最大制备特点：剔除粗骨料、低水胶比、使用多种活性及惰性矿物掺合料优化微结构、钢纤维增韧，使其具有大流态性、超高强度、高耐久性。
现有技术从未将活性粉末混凝土的制备原理引用到护坡预制构件混凝土中，因此，需要开发出一种含铁尾矿的护坡预制构件活性粉末混凝土及其制备方法，使其高强及优良的耐久性能可保证护坡预制构件承受水的冲洗、碳化、盐类物质和微生物的腐蚀。
技术实现要素：
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种高强及优良的耐久性的含铁尾矿的护坡预制构件混凝土及其制备方法。
本发明的技术方案为：一种含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，其特征在于，每立方米混凝土包括以下质量的各组分：
所述铁尾矿粉由铁尾矿砂原料选取一部分作为铁尾矿砂骨料后，剩余部分磨细所得。
优选的，所述铁尾矿砂骨料由sio2质量百分数为50～80％，粒径0.15～4.75mm、细度模数1.6～2.0的铁尾矿砂原料选取一部分得到。
进一步的，铁尾矿粉由所述铁尾矿砂原料选取作为铁尾矿砂骨料的剩下部分，机械粉磨至比表面积600～1200m2/kg得到。
优选的，所述水泥为52.5普通硅酸盐水泥、比表面积为380～420m2/kg，28天抗压强度不低于58mpa。
优选的，所述粉煤灰需水比≤100％、表观密度2200～2500kg/m3、比表面积560～640m2/kg。
优选的，所述硅灰中sio2质量百分数≥90％、平均粒径0.2～0.3μm，表观密度2100～2400kg/m3、比表面积19000～23000m2/kg。
优选的，所述聚羧酸减水剂为减水率≥30％的粉体减水剂。
本发明还提供任一上述含铁尾矿的护坡预制构件混凝土的制备方法，步骤为：
(1)将铁尾矿砂骨料、水泥、铁尾矿粉、粉煤灰、硅灰放入搅拌机中搅拌4min；
(2)将质量分数30-50％的水与聚羧酸减水剂混合均匀，倒入搅拌机中搅拌3min；
(3)将剩余的水与消泡剂混合均匀，倒入搅拌机中搅拌3min，得到护坡预制构件混凝土。
本发明的有益效果为：
1.使用0.15～4.75mm铁尾矿砂作为骨料，具有生态效应并缓解了因粗骨料沉降造成的底部漏石问题。
2.经过清洗无泥粉的铁尾矿砂进行粉磨至一定细度作为矿物掺合料，达到铁尾矿砂的最大利用值，且使用铁尾矿砂作为细骨料、磨细铁尾矿粉作为矿物掺合料、在不使用使用钢纤维的情况下具有高强度及优良的耐久性能。
3.高强度及高耐久性能确保了护坡预制构件在实际使用中的耐冲刷、抗碳化及耐腐蚀性能，大大延长了构件的使用年限，减少了后期频繁的修补工程。拥有优良的生态环境保护意义，同时具有很好的经济价值与社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。具体实施例1-8的配方如表1所示。
各组分的材料性能如下：
铁尾矿砂原料：粒径0.15～4.75mm，细度模数1.6～2.0，sio2质量百分数为50～80％；
铁尾矿砂骨料：由上述铁尾矿砂原料选取所需量得到，同为粒径0.15～4.75mm，细度模数1.6～2.0，sio2质量百分数为50～80％；
52.5普通硅酸水泥：比表面积为380～420m2/kg，28天抗压强度不低于58mpa；
铁尾矿粉：由铁尾矿砂原料选取作为铁尾矿砂骨料的剩下部分，清洗后通过机械力磨细至比表面积600～1200m2/kg；
粉煤灰：需水比≤100％，表观密度2200～2500kg/m3，比表面积560～640m2/kg；
硅灰：sio2质量百分数≥90％，平均粒径0.2～0.3μm，表观密度2100～2400kg/m3，比表面积19000～23000m2/kg；
聚羧酸减水剂为中交武港院新材料公司生产、型号s06且减水率≥30％的粉体减水剂。
实施例1
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1130kg、水泥769kg、铁尾矿粉120kg、粉煤灰102kg、硅灰154kg、聚羧酸减水剂20kg、消泡剂3kg、水245kg。
表1实施例1-8混凝土的组成配方
实施例2
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1080kg、水泥756kg、铁尾矿粉108kg、粉煤灰108kg、硅灰122kg、聚羧酸减水剂22kg、消泡剂2kg、水240kg。
实施例3
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1030kg、水泥684kg、铁尾矿粉171kg、粉煤灰171kg、硅灰114kg、聚羧酸减水剂23kg、消泡剂4kg、水230kg。
实施例4
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1050kg、水泥690kg、铁尾矿粉135kg、粉煤灰140kg、硅灰120kg、聚羧酸减水剂21kg、消泡剂3kg、水235kg。
实施例5
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1070kg、水泥710kg、铁尾矿粉140kg、粉煤灰120kg、硅灰135kg、聚羧酸减水剂21.5kg、消泡剂2kg、水240kg。
实施例6
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1100kg、水泥720kg、铁尾矿粉155kg、粉煤灰130kg、硅灰145kg、聚羧酸减水剂22.5kg、消泡剂4kg、水238kg。
实施例7
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1110kg、水泥740kg、铁尾矿粉160kg、粉煤灰146kg、硅灰150kg、聚羧酸减水剂20.5kg、消泡剂2.5kg、水243kg。
实施例8
如表1所示，每立方米含铁尾矿的护坡预制构件混凝土，包括以下组分：
铁尾矿砂骨料1080kg、水泥750kg、铁尾矿粉165kg、粉煤灰150kg、硅灰118kg、聚羧酸减水剂22kg、消泡剂3.5kg、水232kg。
上述实施例1-8含铁尾矿的护坡预制构件混凝土的制备方法，步骤为：
(1)将铁尾矿砂骨料、水泥、铁尾矿粉、粉煤灰、硅灰放入搅拌机中搅拌4min；
(2)将质量分数30-50％的水(水总质量的30-50％)与聚羧酸减水剂混合均匀，倒入搅拌机中搅拌3min；
(3)将剩余的水与消泡剂混合均匀，倒入搅拌机中搅拌3min，得到护坡预制构件混凝土。
将上述制得护坡预制构件混凝土进行强度测试，结果如表2所示。
表2实施例1-8制得混凝土强度测试结果
护坡混凝土不仅需要达到需要的力学指标，还需要满足大流动性与高耐久性能。常规混凝土流动性一般，成型工艺要求高，且大多处在侵蚀环境中，使用寿命较短。从表2可知，本产品的力学性能好，抗压抗折良好；塌落扩展度高达770mm以上，表示其具有高流动性，流动性大有助于成型，同时内部结构密实，大大提高了抗侵蚀能力，可以有效提高使用寿命，具有良好的经济效益。