本发明涉及混凝土的技术领域，特别涉及一种混凝土及其生产方法。
背景技术：
混凝土是一种应用广泛的建筑材料，具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。混凝土主要由水泥、水、骨料、外加剂、粉料等按一定比例配合而成。骨料包括碎石等粗骨料、砂等细骨料。外加剂能够对混凝土的配方进行优化，起到减少拌合用水、增加工作性、控制凝结时间、早强、增强、耐久、染色、引气等作用。粉料包括粉煤灰等掺合料。
随着建筑行业的大规模发展，混凝土大量应用，使得作为混凝土掺合料的粉煤灰等出现紧缺，价格也随之不断攀升。
选矿生产中排出大量的废弃物，该废弃物被称之为尾矿。尾矿的二次利用能够避免资源浪费、堆积造成的环境污染问题，将其应用于混凝土中，是二次利用尾矿的较佳的选择。然而，尾矿粉料与混凝土基体之间的结合性能较差，导致混凝土的结构强度降低，严重限制了尾矿粉料在混凝土行业中的应用。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明的目的一在于：提供一种混凝土，在掺有改性尾矿超细粉的前提下，混凝土具有较佳的结构强度。
本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种混凝土，制备原料包括有以下组分：
水泥150-250份、石850-960份、砂750-980份、改性尾矿超细粉280-360份、水190-270份、减水剂22-30份，
所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：
按重量份数，将铁尾矿原料215-265份、矿渣粉20-30份、硅酸钠15-25份、粉煤灰30-40份混合研磨，得改性尾矿超细粉。
通过采用上述方案，本发明选用矿渣粉、硅酸钠、粉煤灰作为改性物质，并采用研磨方式，对铁尾矿原料进行表面改性，获得改性尾矿超细粉。研磨过程中，铁尾矿表面的无序化物质增加，由此能够提高铁尾矿颗粒表面的活性，进而提高铁尾矿与混凝土基体之间的结合性能，提高混凝土的结构强度、抗压性能，拓宽了尾矿粉料在混凝土行业中的应用。
此外，众所周知，混凝土在凝固过程中，内部的水泥会发生水化作用，并释放水化热，使得混凝土的内部温度大幅提高，导致混凝土内部和外界环境出现较大温差，该种温差容易造成混凝土内部出现裂纹，严重者可能导致混凝土出现开裂。而本发明中，混凝土的制备原料配比科学合理，能够有效降低混凝土凝固过程中的水化作用，由此降低水化热的释放，缩小混凝土凝固过程中的内外温差，有利于减轻混凝土凝固时内部出现裂纹的现象，提高混凝土的结构强度，提高混凝土的抗压能力。
本发明进一步设置为：所述矿渣粉的密度为2.8-2.9g/cm3，表面积为470-490m2/kg，碱度系数为0.95-1.0，活性系数为0.45-0.49，质量系数为1.7-1.8。
本发明进一步设置为：所述改性尾矿超细粉的粒径≥600目。
本发明进一步设置为：所述粉煤灰的粒径≤0.1mm。
本发明进一步设置为：所述石的粒径为5-30mm。
本发明进一步设置为：所述砂的细度模数为1.6-2.2。
本发明进一步设置为：所述减水剂为脂肪族高效减水剂。
本发明的目的二：提供一种上述混凝土的生产工艺，包括有以下步骤：
a，取占所用水总重量65％-75％的水，与石、砂混合，获得混合物a；
b，向混合物a中加入改性尾矿超细粉混合，获得混合物b；
c，取剩余水，与减水剂混合，获得混合物c；
d，将混合物b、混合物c以及混凝土的剩余制备原料混合，获得混凝土。
通过采用上述方案，石、砂骨料在与混凝土其他制备原料进行混合之前，先与部分水进行混合，期间，骨料与水接触，表面以及内部预先吸收部分水，即骨料的内部和表面孔隙中预先填充有水。之后，继续加入改性尾矿超细粉混合，混合过程中，改性尾矿超细粉逐渐附着在骨料表面，对骨料进行包裹，改性尾矿超细粉受到骨料中填充的水的吸引作用，使得骨料和改性尾矿超细粉之间的结合更加紧密，有利于提高最终混凝土成品的结构强度、抗压性能。而且，之后，继续与掺有外加剂的水混合时，由于骨料的表面和内部已经填充有水，由此能够减少骨料对掺有外加剂的水的吸收，提高减水剂的利用率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、发明选用矿渣粉、硅酸钠、粉煤灰作为改性物质，并采用研磨方式，对铁尾矿原料进行表面改性，使得铁尾矿表面的无序化物质增加，提高了铁尾矿颗粒表面的活性，进而提高铁尾矿与混凝土基体之间的结合性能，提高混凝土的结构强度、抗压性能，拓宽了尾矿粉料在混凝土行业中的应用；
2、本发明调整了混凝土制备原料的添加顺序，骨料先与部分水混合，使得骨料的内部和表面孔隙中预先填充有水。之后，继续加入改性尾矿超细粉混合，改性尾矿超细粉逐渐附着在骨料表面，对骨料进行包裹，改性尾矿超细粉受到骨料中填充的水的吸引作用，使得骨料和改性尾矿超细粉之间的结合更加紧密，有利于提高最终混凝土成品的结构强度，提高混凝土的抗压能力；
3、本发明的生产工艺中，骨料先与部分水混合，之后再与掺有减水剂的剩余水混合，由于骨料的表面和内部已经填充有水，由此减少骨料对掺有减水剂的水的吸收，从而降低骨料对水的吸收，提高对减水剂的利用率。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。以下实施例中：矿渣粉的密度为2.8-2.9g/cm3，表面积为470-490m2/kg，碱度系数为0.95-1.0，活性系数为0.45-0.49，质量系数为1.7-1.8；石的粒径为5-30mm；减水剂选用脂肪族高效减水剂；粉煤灰的粒径为≤0.1mm。
实施例1
一种混凝土，制备原料包括有以下组分：
水泥150份、石850份、砂750份、改性尾矿超细粉280份、水190份、减水剂22份；
所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：
按重量份数，将铁尾矿原料215份、矿渣粉20份、硅酸钠15份、粉煤灰30份混合研磨至粒径为600目，得改性尾矿超细粉；
所述混凝土的制备包括有以下步骤：
a，取占所用水总重量65％的水，与石、砂混合，获得混合物a；
b，向混合物a中加入改性尾矿超细粉混合，获得混合物b；
c，取剩余水，与减水剂混合，获得混合物c；
d，将混合物b、混合物c以及混凝土的剩余制备原料混合，获得混凝土。
实施例2
一种混凝土，制备原料包括有以下组分：
水泥200份、石900份、砂880份、改性尾矿超细粉320份、水230份、减水剂25份；
所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：
按重量份数，将铁尾矿原料240份、矿渣粉25份、硅酸钠20份、粉煤灰35份混合研磨至粒径为600目，得改性尾矿超细粉；
所述混凝土的制备包括有以下步骤：
a，取占所用水总重量70％的水，与石、砂混合，获得混合物a；
b，向混合物a中加入改性尾矿超细粉混合，获得混合物b；
c，取剩余水，与减水剂混合，获得混合物c；
d，将混合物b、混合物c以及混凝土的剩余制备原料混合，获得混凝土。
实施例3
一种混凝土，制备原料包括有以下组分：
水泥250份、石960份、砂980份、改性尾矿超细粉360份、水270份、减水剂30份；
所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：
按重量份数，将铁尾矿原料265份、矿渣粉30份、硅酸钠25份、粉煤灰40份混合研磨至粒径为700目，得改性尾矿超细粉；
所述混凝土的制备包括有以下步骤：
a，取占所用水总重量75％的水，与石、砂混合，获得混合物a；
b，向混合物a中加入改性尾矿超细粉混合，获得混合物b；
c，取剩余水，与减水剂混合，获得混合物c；
d，将混合物b、混合物c以及混凝土的剩余制备原料混合，获得混凝土。
实施例4
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，混凝土的制备原料包括有以下组分：水泥150份、石850份、砂750份、改性尾矿超细粉280份、水190份、减水剂20份。
实施例5
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于：按重量份数，混凝土的制备原料包括水泥250份、石960份、砂980份、改性尾矿超细粉360份、水270份、减水剂28份。
实施例6
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于，所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：按重量份数，将铁尾矿原料215份、矿渣粉20份、硅酸钠15份、粉煤灰30份混合研磨，得改性尾矿超细粉。
实施例7
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于，所述改性尾矿超细粉的制备包括有以下步骤：按重量份数，将铁尾矿原料265份、矿渣粉30份、硅酸钠25份、粉煤灰40份混合研磨，得改性尾矿超细粉。
实施例8
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于：
按重量份数，外加剂的添加量为35份；
混凝土的生产方法中，先将骨料和改性尾矿超细粉混合，然后，将减水剂混入水中并加入上述骨料和改性尾矿超细粉的混合物中，然后，继续加入混凝土的剩余制备原料混合，获得混凝土。
对比例1
一种混凝土，与实施例2的不同之处在于：直接采用与改性尾矿超细粉同等重量份的且粒径为600目的铁尾矿粉。
混凝土性能测试
对实施例1-8的混凝土进行力学性能测试，结果如表1所示。
表1混凝土的力学性能检测结果
与对比例1相比，实施例2的混凝土的抗压强度明显提高，这是因为，本发明选用矿渣粉、硅酸钠、粉煤灰作为改性物质，并采用研磨方式，对铁尾矿原料进行表面改性，获得改性尾矿超细粉。研磨过程中，铁尾矿表面的无序化物质增加，由此能够提高铁尾矿颗粒表面的活性，进而提高铁尾矿与混凝土基体之间的结合性能，提高混凝土的结构强度、抗压性能。结合对比实施例6、7可以看出，铁尾矿原料、矿渣粉、硅酸钠、粉煤灰的配比对混凝土的抗压能力具有一定的影响，实施例2中的配比最佳。
与实施例8相比，实施例2的混凝土中的外加剂的重量份降低了28.6％，而且，实施例2的混凝土的抗压强度还高于对比例1。这是因为：实施例2调整了混凝土制备原料的添加顺序，实施例2中的石、砂骨料在与混凝土其他制备原料进行混合之前，先与部分水进行混合，期间，骨料与水接触，表面以及内部预先吸收部分水，即骨料的内部和表面孔隙中预先填充有水。之后，继续加入改性尾矿超细粉混合，混合过程中，改性尾矿超细粉逐渐附着在骨料表面，对骨料进行包裹，改性尾矿超细粉受到骨料中填充的水的吸引作用，使得骨料和粉料之间的结合更加紧密，有利于提高最终混凝土成品的结构强度。之后，继续与掺有减水剂的水混合，由于骨料的表面和内部已经填充有水，由此减少骨料对掺有减水剂的水的吸收，从而降低骨料对水的吸收，提高对减水剂的利用率。
由实施例2、4、5可以看出，混凝土的制备原料的配比对最终混凝土的抗压能力具有较大影响，实施例2中的混凝土的制备原料的配比更佳。这是因为，混凝土在凝固过程中，内部的水泥会发生水化作用，并释放水化热，使得混凝土的内部温度大幅提高，导致混凝土内部和外界环境出现较大温差，该种温差容易造成混凝土内部出现裂纹，严重者可能导致混凝土出现开裂。而实施例2中的混凝土的制备原料配比更加科学合理，能够有效降低混凝土凝固过程中的水化作用，由此降低水化热的释放，缩小混凝土凝固过程中的内外温差，有利于减轻混凝土凝固时内部出现裂纹的现象，提高混凝土的结构强度，提高混凝土的抗压能力。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。