權(quán)利要求書： 1.一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，其特征在于，所述混凝土材料鋼纖維和包括以下重量份的混合材料：粗骨料1350～1580份、細骨料810～1010份、水泥骨料475～590份、水200～300份、磷尾礦粉75～113份，膨脹劑45～84份，減水劑3～7份；其中，所述鋼纖維占上述混合材料總體積的1.5～2％；所述磷尾礦粉中的氟含量占比2.5～

3％、酸不溶物占比22～23％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，其特3

征在于：所述磷尾礦粉的粒徑4～45μm，密度2.81g/cm ，質(zhì)量系數(shù)1.29，經(jīng)立磨高細礦粉生2

產(chǎn)線生產(chǎn)，比表面積為431m /kg；磷尾礦粉主要化學成分組成：P2O5占比5～6％、Al2O3占比

0.2～0.3％、Fe2O3占比2～2.3％、CaO占比37～38％、MgO占比16～17％、SO3占比5～6％、C占比8～9％、F占比2.5～3％、K2O占比0.05～0.07％、酸不溶物占比22～23％；主要礦物成分相組成為CaMg(CO3)2、SiO2和Ca5(PO4)3F。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，

2 3

其特征在于：所述水泥骨料采用華新普通硅酸鹽水泥，比表面積370m/kg，密度3.25g/cm ；

化學成分組成：SiO2占比22.85％、Al2O3占比4.74％、Fe2O3占比3.26％、CaO占比61.80％、MgO占比0.85％、SO3占比7.3％；礦物成分包含：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3和4CaO·Al2O3·Fe2O3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，其特征在于：所述鋼纖維采用長度12mm的鍍銅微絲鋼纖維，單絲直徑為0.23mm，彈性模量3

215/GPa，密度7.97g/cm，極限伸長率26％，拉伸強度≥2875/MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，其特征在于：所述粗骨料選用石灰石碎石，5～20mm連續(xù)一級級配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，其特征在于：所述細骨料選用人工砂或天然砂；人工砂的細度模數(shù)在2.4～2.8范圍內(nèi),天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料，其特征在于：所述膨脹劑選用硫鋁酸鈣膨脹劑，其主要成分包括C4A3S、游離氧化鈣和無2

水石膏，其比表面積為285m/kg，1.18mm篩余為0.13％，膨脹劑的加入量占膠凝材料總重量的6～8％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料，其特征在于：所述減水劑選自HT?100聚羧酸高性能減水劑，主要成分是分子量為500?

5000的聚羧酸聚合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任意一項所述的一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：(1)將按重量份數(shù)稱取的810～1010份的細骨料、1350～1580份粗骨料、水100～150份、混合攪拌30～60s；所述細骨料選用人工砂或天然砂；人工砂的細度模數(shù)在2.4～2.8范圍內(nèi),天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)；所述粗骨料選用石灰石碎石；

(2)然后加入按重量份數(shù)計的470～590份水泥骨料、75～113份磷尾礦粉，繼續(xù)攪拌30～60s；所述水泥骨料采用華新普通硅酸鹽水泥；所述磷尾礦粉的粒徑4～45μm，磷尾礦粉中氟含量占比2.92％，酸不溶物占比22.28％，主要礦物成分相組成為CaMg(CO3)2、SiO2和Ca5(PO4)3F；

(3)再加入按重量份數(shù)計的100～150份水，3～7份減水劑，繼續(xù)攪拌30～60s；所述減水劑選自HT?100聚羧酸高性能減水劑，主要成分是分子量為500?5000的聚羧酸聚合物；

(4)然后，繼續(xù)加入按重量份數(shù)計的45～84份膨脹劑，繼續(xù)攪拌30～60s；所述膨脹劑選用硫鋁酸鈣膨脹劑；

(5)最后將上述組分總體積1.5～2％鋼纖維在持續(xù)攪拌的狀態(tài)下加入上述混合料中，并繼續(xù)攪拌120～180s，得到磷尾礦粉?鋼纖維增強混凝土耐熱抗?jié)B材料；其中，所述鋼纖維采用長度12mm的鍍銅微絲鋼纖維。

說明書： 磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料及其制備方法

技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于礦粉、纖維改良混凝土材料領(lǐng)域，更具體地涉及一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料及其制備方法。背景技術(shù)[0002] 當今蓄水池，盾構(gòu)隧道管片，工廠熱處理車間等結(jié)構(gòu)對材料的耐熱性和抗?jié)B性有著較高要求，礦粉?纖維混凝土作為一種新型建筑材料有較好的抗?jié)B性、耐熱性，同時隨著材料的加入對混凝土的抗壓，抗折強度有一定提升，因此該種新型建筑材料常被用于上述重要結(jié)構(gòu)中。[0003] 傳統(tǒng)礦渣混凝土凝結(jié)硬化慢，早期強度低，抗凍性差，干縮性較大，泌水性大且抗?jié)B性差，傳統(tǒng)纖維混凝土雖然在抗折強度上有一定提升，但對于抗壓強度，抗?jié)B幾乎沒有產(chǎn)生正面影響，耐熱性達不到要求，容易導致混凝土側(cè)向細微收縮開裂，無法用于有特殊要求的建筑結(jié)構(gòu)中。[0004] 綜合上述問題，目前需要研究解決在提高混凝土抗?jié)B性及耐熱性的同時提高混凝土彎曲韌性。發(fā)明內(nèi)容[0005] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料及其制備方法，該混凝土材料具有較好抗?jié)B性，耐熱性能的同時具備更加良好的彎曲韌性。[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改良的耐熱抗?jié)B混凝土材料，所述混凝土材料鋼纖維和包括以下重量份的混合材料：粗骨料1350～1580份、細骨料810～1010份、水泥骨料475～590份、水200～300份、磷尾礦粉75～113份，膨脹劑45～84份，減水劑3～7份；其中，所述鋼纖維占上述混合材料總體積的1.5～2％；所述磷尾礦粉中的氟含量占比2.5～3％、酸不溶物占比22～23％。

[0007] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述磷尾礦粉產(chǎn)自湖北荊門，粒徑4～45μm，密度2.81g/3 2

cm，質(zhì)量系數(shù)1.29，經(jīng)立磨高細礦粉生產(chǎn)線生產(chǎn)，比表面積為431m/kg，主要化學成分組成：

P2O5占比5.15％、Al2O3占2比0.23％、Fe2O3占比2.26％、CaO占比37.50％、MgO占比16.53％、SO3占比5.53％、C占比8.53％、F占比2.92％、K2O占比0.07％，酸不溶物占比21.28％；主要礦物成分相組成為白云石CaMg(CO3)2、石英SiO2和磷灰石Ca5(PO4)3F。所選礦粉符合《磷尾礦處理處置技術(shù)規(guī)范》(GB/T38104?2019)；

[0008] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述水泥骨料采用華新普通硅酸鹽水泥，比表面積2 3

370m /kg，密度3.25g/cm ；化學成分組成：SiO2占比22.85％、Al2O3占比4.74％、Fe2O3占比

3.26％、CaO占比61.80％、MgO占比0.85％、SO3占比7.3％；礦物成分包含：硅酸三鈣3CaO·SiO2，簡式C3S，硅酸二鈣2CaO·SiO2，簡式C2S，鋁酸三鈣3CaO·Al2O3，簡式C3A，鐵鋁酸四鈣

4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡式C4AF，所選水泥符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175?2007)。

[0009] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述鋼纖維采用鍍銅微絲鋼纖維，長度12mm，單絲直徑為3

0.23mm，彈性模量215/GPa，密度7.97g/cm，極限伸長率26％，拉伸強度≥2875/MPa。

[0010] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述粗骨料選用石灰石碎石，5～20mm連續(xù)一級級配，堆3

積密度1554kg/m ，含泥量0.1％，泥塊含量：0.05％，針片狀含量：2.7％，壓碎指標：8.3％(石灰石碎石5?10mm壓碎指標不考核)；其余指標滿足II類技術(shù)要求，所選粗骨料符合《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685?2011)。

[0011] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述膨脹劑采用硫鋁酸鈣膨脹劑(CSR)，膨脹劑的加入量占膠凝材料總重量的6～8％，其主要成分為C4A3S,游離氧化鈣和無水石膏，其比表面積為2

285m /kg，1.18mm篩余為0.13％，初凝時間170min，終凝時間4.5h，水中7d膨脹率為

0.037％，空氣中21d膨脹率為0.006％，所選膨脹劑符合《混凝土膨脹劑》(GB23439—2009)。

[0012] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：所述細骨料選用人工砂或天然砂；人工砂的細度模數(shù)在3

2.4～2.8范圍內(nèi),天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)，堆積密度1590kg/m ，表觀密度

3

2630kg/m ，含泥量0.9％，泥塊含量：0.3％，含水率5.3％，所選細骨料符合《建筑用砂》(GB/T14684—2011)。

[0013] 本發(fā)明較優(yōu)的技術(shù)方案：上述材料中減水劑選自HT?100聚羧酸高性能減水劑，液體為無色或棕紅色透明液體；主要成分是分子量為500?5000的聚羧酸聚合物。減水劑使得混凝土早期強度提高70％以上，同時降低坍落度損失，有效降低水膠比，提高耐久性高性能解決混凝土粘度大、施工性能不好的弱點，符合GB8076?2008《混凝土外加劑》標準。所選用減水劑占總質(zhì)量份數(shù)的3～7份。[0014] 本發(fā)明還提供了一種磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料的制備方法，具體包括以下步驟：[0015] (1)將按重量份數(shù)稱取的810～1010份的細骨料、1350～1580份粗骨料、水100～150份、混合攪拌30～60s；所述細骨料選用人工砂或天然砂；人工砂的細度模數(shù)在2.4～2.8范圍內(nèi),天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)；所述粗骨料選用石灰石碎石；

[0016] (2)然后加入按重量份數(shù)計的470～590份水泥骨料、75～113份磷尾礦粉，繼續(xù)攪拌30～60s；所述水泥骨料采用華新普通硅酸鹽水泥；所述磷尾礦粉的粒徑4～45μm，磷尾礦粉中氟含量占比2.92％，酸不溶物占比22.28％，主要礦物成分相組成為CaMg(CO3)2、SiO2和Ca5(PO4)3F；[0017] (3)再加入按重量份數(shù)計的100～150份水，3～7份減水劑，繼續(xù)攪拌30～60s；所述減水劑選自HT?100聚羧酸高性能減水劑，主要成分是分子量為500?5000的聚羧酸聚合物；[0018] (4)然后，繼續(xù)加入按重量份數(shù)計的45～84份膨脹劑，繼續(xù)攪拌30～60s；所述膨脹劑選用硫鋁酸鈣膨脹劑；[0019] (5)最后將上述組分總體積1.5～2％鋼纖維在持續(xù)攪拌的狀態(tài)下加入上述混合料中，并繼續(xù)攪拌120～180s，得到磷尾礦粉?鋼纖維增強混凝土耐熱抗?jié)B材料；其中，所述鋼纖維采用長度12mm的鍍銅微絲鋼纖維。[0020] 本發(fā)明中選擇磷尾礦粉，其硅鈣比高，同時具有和普通硅酸鹽水泥近似的化學成分組成,磷尾礦粉的粒徑很小，反應更易產(chǎn)生，容易獲取，同時做到了廢物利用，有一定經(jīng)濟效益。鋼纖維能夠有效阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴展及宏觀裂縫的形成，顯著提升混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，使其更具延性，實現(xiàn)長期、安全、穩(wěn)定的使用效能，同時鋼纖維對溫度的敏感性低于PE、PP、PA等類似纖維，考慮到混凝土耐熱性能，在高溫條件下PE、PP、PA等類似纖維可能喪失工作性能，故選用鋼纖維。本發(fā)明中的磷尾礦粉中的F占比2.92％，高于一般地區(qū)0.9％的F含量，酸不溶物占比21.28％遠低于一般地區(qū)26％左右的比例，且上述顆粒級配更加均勻且范圍更小質(zhì)地更加均勻，參與水化反應更加充分，雜質(zhì)對混凝土連續(xù)性整體性的影響更小，且對孔隙填充能力優(yōu)于其他產(chǎn)地磷尾礦粉，進而使得混凝土抗?jié)B能力以及抗壓強度有較好的提升。

[0021] 本發(fā)明中的磷尾礦粉抗?jié)B原理：磷尾礦粉硅鈣比高，因此磷尾礦粉具有較高的活性，同時具有和普通硅酸鹽水泥近似的化學成分組成，當磷尾礦粉摻入時并不即刻發(fā)生水?化反應，而是當水泥水化反應產(chǎn)生的氫氧化鈣含量達到一定濃度，由相對較高濃度的OH比水分子更容易進入磷尾礦粉結(jié)構(gòu)孔隙，從而激發(fā)礦粉參與二次水化反應促進磷的分解，生

2+

成大量水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，并且將第一次水化反應產(chǎn)生的氫氧化鈣消耗殆盡，Ca 的濃度增加將會造成氫氧化鈣和C?S?H凝膠的過度飽和，導致水化膠結(jié)產(chǎn)物更早析出，活性的Si02與高Ca/Si比C—S—H凝膠生成更加致密的低Ca/Si比C—S—H凝膠，使?jié){的結(jié)構(gòu)更加致密，滲透性降低，宏觀強度迅速增加。

[0022] Si02(活性)+Ca(OH)2→C—S—H凝膠[0023] 其次是磷尾礦粉的粒徑很小，相較于大粒徑顆粒而言與氫氧化鈣水化反應更加充分，且小粒徑同樣對混凝土孔徑有一定填充作用，從而對水的流動性起到阻礙，最終使抗?jié)B性得到進一步提升。[0024] 本發(fā)明中的鋼纖維增韌原理：混凝土中摻入一定數(shù)量鋼纖維相當于添加大量的微細筋，微裂縫在發(fā)展過程中必然遇到纖維的拉結(jié)，消耗膨脹斷裂勢能，從而阻斷裂縫擴展起到抗裂作用。纖維對水泥裂縫，孔隙等也有搭接作用，使整個結(jié)構(gòu)成為有機的整體，減少了在內(nèi)部固有缺陷的應力集中。從而使再生混凝土的抗折性能得到很大程度的提升，也對抗?jié)B效果起到一定優(yōu)化作用。本申請研究另外發(fā)現(xiàn)，鋼纖維參雜體積不在添加范圍內(nèi)時，如當其體積摻量大于2.5％時混凝土的抗?jié)B等級有一定提高，但與發(fā)明所選范圍抗?jié)B等級相比并未發(fā)生變化，從力學性能方面，混凝土彎曲韌性要低于配方鋼纖維體積摻量，故將鋼纖維體積摻量設置在1.5～2％，其中鋼纖維體積分數(shù)為1.75％時，其劈拉強度為原混凝土劈拉強度的101.2％，對應基準混凝土25倍左右的最大彎曲韌性指數(shù)，在該體積占比下，鋼纖維在混凝土中的分布最優(yōu)，同時抗壓強度，彎曲韌性最佳。磷尾礦粉75～113份占膠凝材料總比重的10％～40％，其原因在于，當比重選用過大時抗?jié)B等級，抗壓強度均有所下降。[0025] 在本發(fā)明中，磷尾礦粉?鋼纖維增強混凝土耐熱抗?jié)B材料的制備方法，相比于傳統(tǒng)“一次投料法”，本法屬于“二次投料低能降耗投料法”，該制備方法從初步對水泥，礦粉，細骨料進行攪拌，再到分批次下料攪拌，工作難度小于傳統(tǒng)“一次投料法”，同時大幅降低了能源消耗提高拌合效率。本法在物料均勻性上和連續(xù)性上優(yōu)于“一次投料法”生產(chǎn)的拌合物，通過對每一次攪拌時間的嚴格把控，避免在攪拌過程中出現(xiàn)團粒，纖維分布不均勻或者離析的現(xiàn)象，從而使水泥，礦粉參與水化反應更加全面，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)連續(xù)性大幅提升。[0026] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)所取得的增益效果：[0027] 1.本發(fā)明中的耐熱抗?jié)B混凝土材料，通過加入相應配比的鋼纖維和磷尾礦粉，從性能方面有效的提高了抗?jié)B性，同時在力學性能方面具備更加良好的彎曲韌性，有效的改善了基體側(cè)向細微開裂的問題。[0028] 2.本發(fā)明耐熱抗?jié)B混凝土材料的制備方法，屬于“二次投料低能降耗投料法”；通過對材料分批次，控時間進行攪拌，有效的降低了攪拌過程中出現(xiàn)團粒，纖維分布不均勻或者離析的現(xiàn)象，從而達到拌合物更加均勻連續(xù)，水泥，礦粉參與水化反應更加全面，提升攪拌效率和質(zhì)量，最終對混凝提性能提升起到一定影響。[0029] 3.本發(fā)明中的耐熱抗?jié)B混凝土材料可以應用于對抗?jié)B要求較高的水工結(jié)構(gòu)，工廠熱處理車間，盾構(gòu)隧道管片，橋梁預制件、室外地坪系統(tǒng)及建筑物耐熱保溫、加固維修項目中將會起到較好的效果。[0030] 本發(fā)明通過磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同對現(xiàn)有混凝土性能進行改良，使其在增強混凝土的耐熱抗?jié)B性能的同時具備更加良好的彎曲韌性，制備的耐熱抗?jié)B混凝土材料能夠應用于對抗?jié)B要求較高的水工結(jié)構(gòu)，使得用途更加廣泛；且本發(fā)明中的制備方法簡單方便，易推廣；并能實現(xiàn)尾礦的再利用，達到環(huán)保經(jīng)濟的優(yōu)點。附圖說明[0031] 圖1是本發(fā)明制備流程圖；[0032] 圖2是本發(fā)明中的細磷尾礦粉照片；[0033] 圖3是本發(fā)明中的鍍銅微絲鋼纖維照片。[0034] 圖4是本發(fā)明實施例中混凝土塊養(yǎng)護示意圖；[0035] 圖5是本發(fā)明實施例中抗折試驗過程示意圖；[0036] 圖6是對比例中的混凝土試塊抗折試驗中側(cè)向裂縫圖；[0037] 圖7是實施例C30組混凝土試塊抗折試驗中側(cè)向裂縫圖；[0038] 圖8是實施例C40組混凝土試塊抗折試驗中側(cè)向裂縫圖；[0039] 圖9是本發(fā)明實施例中劈裂試驗測試抗拉強度圖示意圖。具體實施方式[0040] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明內(nèi)容進一步清晰完整說明，實施例中所述材料如無特殊說明，均可從常規(guī)商業(yè)途徑得到。所述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。[0041] 以下實施例中的磷尾礦粉產(chǎn)自湖北荊門，經(jīng)立磨高細礦粉生產(chǎn)線生產(chǎn)，如圖1所3 2

示，粒徑4～45μm，密度2.81g/cm ，質(zhì)量系數(shù)1.29，比表面積為431m/kg，主要化學成分組成：

P2O5占比5.15％、Al2O3占2比0.23％、Fe2O3占比2.26％、CaO占比37.50％、MgO占比16.53％、SO3占比5.53％、C占比8.53％、F占比2.92％、K2O占比0.07％，酸不溶物占比21.28％；主要礦物成分相組成為白云石CaMg(CO3)2、石英SiO2和磷灰石Ca5(PO4)3F；所選礦粉符合《磷尾礦處理處置技術(shù)規(guī)范》(GB/T38104?2019)；

[0042] 實施例中的鋼纖維采用鍍銅微絲鋼纖維，如圖3所示，長度12mm，單絲直徑為3

0.23mm，彈性模量215/GPa，密度7.97g/cm ，極限伸長率26％，拉伸強度≥2875/MPa。實施例

2 3

中的水泥骨料采用華新普通硅酸鹽水泥，比表面積370m /kg，密度3.25g/cm ；化學成分組成：SiO2占比22.85％、Al2O3占比4.74％、Fe2O3占比3.26％、CaO占比61.80％、MgO占比

0.85％、SO3占比7.3％；礦物成分包含：硅酸三鈣3CaO·SiO2，簡式C3S，硅酸二鈣2CaO·SiO2，簡式C2S，鋁酸三鈣3CaO·Al2O3，簡式C3A，鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡式C4AF，所選水泥符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175?2007)。

[0043] 實施例中的粗骨料選用石灰石碎石，5～20mm連續(xù)一級級配，堆積密度1554kg/m3，含泥量0.1％，泥塊含量：0.05％，針片狀含量：2.7％，壓碎指標：8.3％(石灰石碎石5?10mm壓碎指標不考核)；其余指標滿足II類技術(shù)要求，所選粗骨料符合《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685?2011)。細骨料選用天然砂；天然砂的細度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)，堆積密度

3 3

1590kg/m，表觀密度2630kg/m ，含泥量0.9％，泥塊含量：0.3％，含水率5.3％，所選細骨料符合《建筑用砂》(GB/T14684—2011)。

[0044] 實施例中的膨脹劑采用硫鋁酸鈣膨脹劑(CSR)，其主要成分為C4A3S,游離氧化鈣和2

無水石膏，其比表面積為285m/kg，1.18mm篩余為0.13％，初凝時間170min，終凝時間4.5h，水中7d膨脹率為0.037％，空氣中21d膨脹率為0.006％，所選膨脹劑符合《混凝土膨脹劑》(GB23439—2009)。實施例中的減水劑選自HT?100聚羧酸高性能減水劑，液體為無色或棕紅色透明液體。主要成分是分子量為500?5000的聚羧酸聚合物。

[0045] 下面通過具體的實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進一步解釋，本發(fā)明以C30、C40兩個強度等級的混凝土配合比為例進行說明，其素混凝土的基礎(chǔ)組分見表1：[0046] 表1為實施例磷尾礦粉?鋼纖維耐熱抗?jié)B混凝土材料中素混凝土的基礎(chǔ)組分中的配合比[0047][0048] 通過將不同膠凝材料質(zhì)量占比的磷尾礦粉和總體積占比的鋼纖維加入上述兩種強度等級的混凝土中形成以下實施例，具體如表2所示，并與素混凝土對比抗?jié)B性，強度，耐熱性能。[0049] 表2為實施例中磷尾礦粉質(zhì)量份數(shù)和鋼纖維總體積占比。[0050][0051][0052] 上表中以實施例C30?1及C40?A磷尾礦粉膠凝材料質(zhì)量占比和鋼纖維總體積占比準備原材料進行制備為例，其余實施例制備步驟均與之相同，不同的是其中材料摻量占比不同。[0053] 實施例C30?1中的磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改性的耐熱抗?jié)B混凝土材料，按照表1所示配合比和表2所示磷尾礦粉膠凝材料質(zhì)量占比以及鋼纖維總體積占比進行制備，具體制備過程如下：[0054] 步驟1：將粗骨料1400份，細骨料900份，水150份混合攪拌均勻；[0055] 步驟2：加入磷尾礦粉60份，水泥500份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；[0056] 步驟3：加入減水劑和水，減水劑用量為4份，水用量為150份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；[0057] 步驟4：加入膨脹劑，膨脹劑采用硫鋁酸鈣膨脹劑(CSR)，用量為55份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；

[0058] 步驟5：加入鋼纖維，攪拌120～180s，使其攪拌均勻，得到C30?1磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料。[0059] 實施例C40?A中的磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同改性的耐熱抗?jié)B混凝土材料，按照表1所示配合比和表2所示磷尾礦粉膠凝材料質(zhì)量占比以及鋼纖維總體積占比進行制備，具體制備過程如下：[0060] 步驟1：將粗骨料1430份，細骨料930份，水160份混合攪拌均勻；[0061] 步驟2：加入磷尾礦粉60份，水泥520份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；[0062] 步驟3：加入減水劑和水，減水劑用量為6份，水用量為160份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；[0063] 步驟4：加入膨脹劑，膨脹劑采用硫鋁酸鈣膨脹劑(CSR)，用量為75份，攪拌30～60s，使其攪拌均勻；

[0064] 步驟5：加入鋼纖維，攪拌120～180s，使其攪拌均勻，得到C40?A磷尾礦粉?鋼纖維協(xié)同作用下增強混凝土耐熱抗?jié)B材料。[0065] 本發(fā)明所述C30,C40等級實施例如表2所示，共計24例；表2中的其它C30實施例中減水劑用量為用量均為4份，膨脹劑用量為55份，其余按照表2磷尾礦粉質(zhì)量占比以及鋼纖維總體積占比進行制備。表2中其它C40實施例減水劑用量為膠凝材料質(zhì)量占比的0.45％，膨脹劑用量為膠凝材料質(zhì)量占比的7.24％，其余按照表2磷尾礦粉膠凝材料質(zhì)量占比以及鋼纖維總體積占比進行制備。[0066] 對比例1：參照表1所示配合比制備C30素混凝土。[0067] 對比例2：參照表1所示配合比制備C40素混凝土。[0068] 其中混凝土制備參照GB/T14902?2012《預拌混凝土》進行實例及對比例制作；參照GB/T50081?2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》、《纖維混凝土試驗方法標準》、《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》JTG3420?2020、《耐熱混凝土應用技術(shù)規(guī)程YB/T4252?2011》，如圖4所示將制備好的試塊進行養(yǎng)護；然后對實施例C30?1至C30?12，C40?A至C40?L及對比例1、2進行混凝土立方體抗壓，抗?jié)B，耐熱性能，彎曲韌性進行對比試驗；具體試驗過程如下：

[0069] (1)抗壓實施例對比例試樣制備及試驗：制成立方體(150×150×150mm)，如圖9所示，均勻連續(xù)施加荷載，當立方體出現(xiàn)快速形變時，不能調(diào)整試驗機油門，直至試件破壞，記下破壞極限荷載F(N)，其試驗結(jié)果如表3所示。[0070] (2)彎曲韌性實施例對比例試樣制備及試驗：制成標準小梁(150×150×350mm)，采用50?300kN抗折試驗機即三分點處雙點加荷，取0.05MPa/s?0.08MPa/s的加載速度，試驗過程如圖5所示，當試件接近破壞而開始迅速變形時，不能調(diào)整試驗機油門，直至試件破壞，記下破壞極限荷載F(N)及下邊緣斷裂的位置，其試驗結(jié)果如表3所示，試驗后試塊的斷裂狀態(tài)如圖6至圖8所示。[0071] (3)抗?jié)B性實施例對比例試樣制備及試驗：水壓從0.2Mpa開始施加，每隔8h增加水壓0.1Mpa，若6個試件中有3個表面開始滲水或加壓至1.2Mpa時未出現(xiàn)滲水則試驗停止，其試驗結(jié)果如表3所示。[0072] (4)耐熱性能實施例對比例試樣制備及試驗：將試件制成(70.7×70.7×70.7mm)立方體，采用箱式加熱爐不低于150℃/h升溫速度進行加熱，升至指定溫度恒溫3h，隨后冷卻至室溫，取出恒溫3h冷卻后試樣做抗壓強度試驗并記錄實驗值，其試驗結(jié)果如表3所示。[0073] 表3為實施例與對比例中制備的混凝土立方體的抗壓、抗?jié)B、耐熱及彎曲韌性對比試驗結(jié)果[0074][0075] 由表3可以看出，C30，C40實施例在原有素混凝土的基礎(chǔ)之上加入相應質(zhì)占比的磷尾礦粉以及總體積占比的鋼纖維，總體而言混凝土在抗壓強度、彎曲韌性、滲透等級，高溫冷卻后抗壓強度均有良好的效果。[0076] 抗壓強度：實施例中摻入的磷尾礦粉占膠凝材料質(zhì)量比例的10～40％，鋼纖維占材料總體積比例的1.5～2％，由表3可知，磷尾礦粉的加入對混凝土抗壓強度均有所提高，當磷尾礦粉摻入100份，鋼纖維的摻量1.75％時，效果最優(yōu)，兩種混凝土(C30),(C40)抗壓強度分別提升10.4％和16.2％。[0077] 彎曲韌性：實施例中摻入磷尾礦粉60～120份，鋼纖維占材料總體積比例的1.5～2％，由表3可知，鋼纖維對混凝土有良好的增韌作用，當磷尾礦粉摻量100份，鋼纖維的摻量

1.75％時效果最佳，摻入鋼纖維后混凝土的最大彎曲韌性指數(shù)可達素混凝土的23.32倍。

[0078] 抗?jié)B等級：實施例中摻入磷尾礦粉60～120份，鋼纖維占材料總體積比例的1.5～2％，由表3可知，當磷尾礦粉摻量為60～80份時除C30實施例抗?jié)B等級由P8提高至P10，其余實施例抗?jié)B等級均由P8提高至P12,混凝土的平均滲透深度也下降了30mm以上，由此可見磷尾礦粉和剛纖維對混凝土抗?jié)B效果的改良效果良好。

[0079] 耐熱性能：耐熱性能從混凝土持續(xù)均勻升溫然后冷卻至常溫后進行抗壓試驗進行驗證，實施例中摻入磷尾礦粉60～120份，鋼纖維占材料總體積比例的1.5～2％，由表3可知，素混凝土經(jīng)高溫冷卻后抗壓強度降低至原有的62.5％(C30),61.5％(C40)。實施例中摻入磷尾礦粉60～120份，鋼纖維占材料總體積比例的1.5～2％，由表3可知，改良后混凝土經(jīng)過高溫冷卻后抗壓強度可達原有抗壓強度的77.2％，當磷尾礦粉摻量100份，鋼纖維的摻量1.75％時，高溫冷卻后抗壓強度可達原有抗壓強度的80％，由此可見，磷尾礦粉和剛纖維的摻入對混凝土的耐熱性起到良好的改善作用。

[0080] 綜上所述，當磷尾礦粉摻量30％，鋼纖維的摻量1.75％時，對混凝土的抗壓強度，彎曲韌性，抗?jié)B等級，耐熱性能的提升最為明顯。[0081] 以C30、C40混凝土為例，采用上述表1中配合比設計，將“二次投料低能降耗投料法”與“一次投料法”制成的試件進行強度、用料量進行對比，結(jié)果見表4。[0082] 表4是本發(fā)明中的施工方法與普通一次投料法制備的混凝土效果對比[0083][0084][0085] 不難看出，“二次投料低能降耗投料法”對于混凝土試件強度提升有著正向的影響，對于強度提升平均達到了13.5％，對于水泥用料減少率平均達到了5％。[0086] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。