本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用鐵尾礦砂配制的cs30噴射鋼纖維混凝土。
背景技術(shù)：
c30噴射混凝土主要應(yīng)用在隧道、井礦巷道開鑿之后以及道路護坡表面的處置。由于素混凝土本身抗拉強度比較低，一般在噴射c30混凝土前在表面固定一張鋼絲網(wǎng)，然后噴射50mm-100mm的c30混凝土進行臨時加固，將開鑿面完全覆蓋，保證不會發(fā)生泥土及碎石等的掉落，再進行下一步永久性加固。但是由于鋼絲網(wǎng)孔眼比較細密，容易使襯砌產(chǎn)生脫空現(xiàn)象，同時由于在噴射混凝土前需要人工掛網(wǎng)，存在不安全隱患。
鐵尾礦砂是金屬或非金屬礦山開采出的礦石，經(jīng)選廠選出有價值的精礦后產(chǎn)生粒徑比較小的砂一樣的“廢渣”，叫做尾礦砂。這些尾礦砂每年產(chǎn)生的數(shù)量很大(以億噸計)，需要大量的土地來堆放，長時間堆放不僅造成土地資源的浪費，甚至?xí)竺娣e覆沒農(nóng)田，淤塞河道，造成嚴重的環(huán)境污染。
因此，綜合利用鐵尾礦砂，既可節(jié)約成本(節(jié)約10％以上)，又可消耗掉大量的尾礦砂，減少環(huán)境污染，獲得很大的經(jīng)濟效益和社會效益。
現(xiàn)有研究論文中開展了大量c30普通河砂鋼纖維噴射混凝土的制備工藝和性能研究成果。由于河砂顆粒長期在水流沖刷下呈球形體，而鐵尾礦砂顆粒因機械力作用呈現(xiàn)尖銳棱角的不規(guī)則體，另外，河砂顆粒粒徑大于鐵尾礦砂粒徑，致使比表面積小于鐵尾礦砂。這就導(dǎo)致：制備cs30鐵尾礦砂噴射鋼纖維混凝土的膠凝材料用量和需水量要多于c30普通河砂鋼纖維噴射混凝土，才能滿足噴射混凝土的施工技術(shù)要求。
綜上所述，目前尚無cs30鐵尾礦砂噴射鋼纖維混凝土的報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種力學(xué)性能、變形性能及耐久性方面完全達到了利用天然砂配置的利用鐵尾礦砂配制的cs30噴射鋼纖維混凝土。
本發(fā)明是利用普通硅酸鹽水泥、硅粉、粉煤灰、碎石、鐵尾礦砂、鋼纖維、減水劑、水和速凝劑按一定比例制備而成。
本發(fā)明的一種利用鐵尾礦砂配制的cs30噴射鋼纖維混凝土，各組分及其重量百分比為：水泥用量：12～14％；硅粉用量：1.5～2.0％；粉煤灰用量：3～4％；碎石用量：28～35％；鐵尾礦砂用量：35～42％；鋼纖維用量：1.2～2％；水用量：7.5～8.5％；聚羧酸減水劑用量：0.18～0.25％；速凝劑用量：1.3～1.8％。
所述的水泥優(yōu)選地山水工源水泥，為po42.5普通硅酸鹽水泥，初凝時間為50min，終凝時間為625min(水溫15℃)，比表面積為321m2/kg。
所述的硅粉優(yōu)選地硅粉采用埃肯國際貿(mào)易(上海)有限公司，平均粒徑為0.1mm，比表面積21000m2/kg，其中sio2含量大于90％，含水率小于2％。
所述的粉煤灰優(yōu)選地為沈陽昊木建筑材料廠，采用ⅱ級粉煤灰，細度為18，燒失量為6.8。
所述的碎石優(yōu)選地為遼陽采石廠，為瓜米石，石灰石材質(zhì)，最大粒徑為10mm，5～10mm級配。
所述的鐵尾礦砂優(yōu)選地為遼陽鐵尾礦，粒徑均小于2mm。
所述的鋼纖維優(yōu)選地為鞍山昌宏科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，采用剪切波浪型鋼纖維，規(guī)格為30mm×0.8mm(長度×直徑)，長徑比均為37.5，抗拉強度≥600mpa。
所述的減水劑優(yōu)選地為遼寧省建科院研制，為聚羧酸系高效減水劑，減水率大于25％。
所述的速凝劑優(yōu)選地為沈陽鼎泰混凝土外加劑廠生產(chǎn)，為dt型水泥速凝劑。
本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明利用鐵尾礦砂100％替代天然河砂，能夠有效降低天然河砂的過度開采，并結(jié)合鐵礦區(qū)的地域優(yōu)勢，最大限度地消耗鐵尾礦砂等礦山廢棄物。同時由于采用了鋼纖維，顯著地提高了混凝土的抗拉強度、抗折強度和附著力，結(jié)構(gòu)的韌性也大大提高；有效降低鐵礦巷道支護工程造價，可廣泛應(yīng)用于隧道、井礦巷道開鑿之后以及道路護坡表面的處置。為企業(yè)節(jié)省安全維護費用，提升企業(yè)利潤空間。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
利用鐵尾礦砂配制的cs30噴射鋼纖維混凝土是由普通硅酸鹽水泥、硅粉、粉煤灰、碎石、鐵尾礦砂、鋼纖維、減水劑和水按一定比例制用而且成的。制備方法采用濕噴制備工藝，其方法：碎石+砂子+水泥+硅粉+75％水——拌合不少于30秒——減水劑+25％水——拌合時間不少于30秒。另外，速凝劑在噴頭處和拌合料混合。
制備利用鐵尾礦砂配制的cs30噴射鋼纖維混凝土組分有重量百分比如下：
cs30鐵尾礦砂噴射鋼纖維混凝土與c30普通河砂鋼纖維噴射混凝土性能比較
注：對比例1：現(xiàn)有c30河砂鋼纖維噴射混凝土性能指標；對比例2：將對比例1中河砂直接用鐵尾礦砂替代后噴射混凝土性能指標；
通過本發(fā)明的噴射纖維混凝土與素混凝土的對比實驗可以看出：噴射纖維混凝土試件在荷載作用下出現(xiàn)裂縫后，其寬度隨著荷載的增加而擴大，達到最大荷載后，隨著裂縫寬度的繼續(xù)擴大而出現(xiàn)緩慢卸載的現(xiàn)象，其破壞的荷載撓度曲線與鋼筋混凝土相似。說明噴射鋼纖維混凝土較普通噴射混凝土具有更好的抗裂和韌性，體現(xiàn)了噴射鋼纖維混凝土良好的抗變形能力。因此在cs30噴射鋼纖維混凝土之前不需要再掛鋼筋網(wǎng)，其抗拉強度、抗折強度和附著力，結(jié)構(gòu)的韌性也大大提高，同時還提高施工的安全性，相同工況下可減少噴射混凝土的厚度，提高了經(jīng)濟性能。