尾矿砂在混凝土中的应用
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铁尾矿砂作为细骨料在混凝土中的应用摘要:铁尾矿砂是指选矿厂的铁尾矿石经过球磨机粉磨、磁选法选出铁粉后,经过水洗除泥后的附属产品,混凝土分公司实验室通过大量的配合比对比试验和砂子的常规检测试验后,确定尾矿砂在混凝土中取代天然河砂、充当细骨料是可行的,可以为企业降低生产成本,带来经济效益。
关键词:铁尾矿砂,细骨料,混凝土,前言天然河砂作为混凝土中的细骨料,资源日益枯竭,开采也受到限制,不仅采购困难,价格也越来越高。
而山砂充当细骨料,因其本身是由风化岩经破碎、水洗、筛分而成,母岩强度较低,物理和化学性质均与河砂相差较大,用在混凝土中会影响混凝土强度,从而变相增加胶凝材料的用量,导致生产成本增加,且只能应用在一些低标号混凝土中,寻找河砂的替代品成为急需解决的问题。
1.前期准备笔者在前期做了大量准备和调研工作,对本溪地区的铁尾矿砂进行取样调研,经过试验对比,确定了本溪偏岭产铁尾矿砂作为细骨料替代天然砂,与其他尾矿砂主要区别如下:1.细度模数,偏岭尾矿砂1.3~1.9,其他尾矿砂1.0以下,一般为0.6~0.8。
2.石粉含量,偏岭尾矿砂10%以下,其他尾矿砂20%以上3.亚甲蓝值,MB(偏岭尾矿砂)<1.4,说明其粉状物以石粉主。
MB(其他尾矿砂)>1.4,其粉状物以泥粉为主。
4.0.16mm以下所占百分比,偏岭尾矿砂30%左右,其他尾矿砂50%以上由于其他尾矿砂石粉含量偏高,且0.315mm以上颗粒状含量太少,当使用其作为砂子时,总比表面积增大,包裹其需要的水泥净浆也更多,会导致混凝土总用水量和水泥用量上升,当水泥用量相同时,其拌制的混凝土强度必然大大降低,所以采用其作为细骨料拌制混凝土不可行。
1.试验研究2.1铁尾矿砂筛分实验细度模数1.85,属III区细砂。
2.2压碎指标值实验压碎指标值15%2.3亚甲蓝试验MB<1.42.4配合比试验进行三组平行对比试验:AA:100%山砂AB:50%山砂,50%尾矿砂AC:30%山砂,70%尾矿砂表2-1 试验配合比单位(kg/m3)表2-2 试验数据统计通过此次试验发现尾矿砂取代山砂作为细骨料,在相同用水量和外加剂掺量的情况下,尾矿砂用量越高,流动性越好,即掺加尾矿砂会减少单位用水量。
混凝土中掺加铜矿尾矿的效果研究引言混凝土作为一种重要的建筑材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。
然而,混凝土的制作过程中会产生大量的废弃物,例如铜矿尾矿。
铜矿尾矿是一种含有大量重金属的废弃物,对环境造成的危害不可忽视。
因此,寻找一种有效的方法处理铜矿尾矿成为了重要的研究方向之一。
本文将研究混凝土中掺加铜矿尾矿的效果,以期为混凝土的生产提供新的思路。
实验材料与方法材料:水泥、铜矿尾矿、细砂、粗骨料、水。
方法:1.将铜矿尾矿经过筛网筛选,去除杂质,得到粒径为5mm以下的铜矿尾矿粉末。
2.将水泥、细砂、粗骨料、铜矿尾矿粉末按照一定比例混合,得到混凝土原材料。
3.将混凝土原材料放入混凝土搅拌机中,加入适量的水进行搅拌,得到混凝土。
4.将混凝土倒入模具中,进行振实,放置24小时,然后进行拆模,得到混凝土试块。
5.对混凝土试块进行物理性能测试,包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、水泥净和水分含量等。
结果与分析1.混凝土的强度将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中,可以显著提高混凝土的强度。
例如,在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末,混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度分别提高了10.3%、12.5%和9.2%。
这是因为铜矿尾矿粉末中含有大量的硅酸盐、铝酸盐等矿物质,这些矿物质可以填充混凝土中的微孔和细缝,使混凝土的内部结构更加致密,从而提高混凝土的强度。
2.混凝土的干缩性将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中,可以降低混凝土的干缩性。
例如,在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末,混凝土的干缩率可以降低30.2%。
这是因为铜矿尾矿粉末中的矿物质可以填充混凝土中的微孔和细缝,减少混凝土内部的收缩位移,从而降低混凝土的干缩性。
3.混凝土的耐久性将铜矿尾矿粉末掺入混凝土原材料中,可以提高混凝土的耐久性。
例如,在混凝土原材料中掺入5%的铜矿尾矿粉末,混凝土的水泥净含量和水分含量分别降低了9.2%和7.1%,表明铜矿尾矿粉末可以促进混凝土的水化反应,从而提高混凝土的耐久性。
铁尾矿砂在混凝土中的应用研究摘要:在铁矿石选矿作业后,留下的一种工业废料被称为铁尾矿,在以往选矿作业中,由于铁尾矿的其他利用价值不大,因而多予以排放处理。
在混凝土中掺入铁尾矿,不仅可以有效解决废料的占地问题,还可以强化混凝土的使用性能。
本文以铁尾矿砂在混凝土中的应用为探讨主题,分析铁尾矿砂混凝土的基本力学性能以及耐久性,阐述其在实际应用过程中存在的主要问题。
关键词:铁尾矿砂;混凝土;应用引言:根据有关调查显示,我国年尾矿排放量超过5亿吨,堆放的铁尾矿量更超过50亿吨,这不仅涉及到对大量土地资源的占用,还带来了不同程度的环境污染问题。
综合利用铁尾矿、减少环境污染以成为矿产业发展面临的重要课题。
加工处理铁尾矿,可以将其作为混凝土中砂子的替代物,进而广泛应用到公路碎石基层、路面以及钢筋混凝土工程施工中,是提高铁尾矿利用率的有效方法。
1铁尾矿砂混凝土研究现状1.1混凝土性能与强度受铁尾矿砂掺和料比例的影响近年来,有研究人员将铁尾矿砂按不同比例取代天然砂配置成混凝土有关的实验研究,在所用铁尾矿砂掺合量不同的情况下进行测试,从抗压强度、混凝土流动性能等方面,试验材料的使用性能。
通过实验研究可以发现,按照铁尾矿砂和天然砂适宜的比例关系配置混凝土时,可以获取流动性最好的混凝土,符合混凝土工程施工对材质质量的规范要求。
混凝土中加入铁尾矿砂,能够大幅提高混凝土的和易性及抗压强度,相比普通混凝土,这种材料的适用范围更广。
试验测试发现,逐渐增加铁尾矿砂材料的用量,混凝土劈拉强度性能缓慢下降,呈现出逐步递减的变化趋势。
将比例不同的铁尾矿砂混合到混凝土中,再将机制砂混合到混凝土中,形成对比试验组,检测两种混合料的耐久性、强度性能以及干燥收缩性,可以得知与龄期一样的机制砂混凝土材料相比,含有铁尾矿砂的混凝土材料体现出更佳的性能品质,科学调节铁尾矿砂的加入量,也可以得到与机制砂混凝土稳定性、抗压力、流动性等大体一致的混凝土混合料[1]。
尾矿砂在混凝土中的应用摘要:本文以尾矿砂作细集料,以不同的比率取代天然砂,进行了大流动性混凝土的配制研究用PO42.5R级水泥,内掺20%S95级矿渣微粉,外掺15%Ⅱ级粉煤灰和1%高效减水剂,水胶比分别为0.52和0.42,砂率分别为42%和40%,在尾矿砂以20%、40%、60%、80%和100%的比率取代天然砂时,均能配制出和易性与强度都能满足要求的C30、C40大流动性混凝土。
关键词:尾矿砂;指标;应用引言由于混凝土在建筑中的大量使用,致使在短期内不可再生的天然砂资源日益短缺,许多地方甚至出现了供不应求的状况。
天然砂价格飙升至每吨130多元,建筑成本大为提高。
积极开发石屑砂、尾矿砂等人工砂在砼中的应用技术和途径具有一定的社会和经济效益。
部分铁矿储有大量闲置废弃的尾矿,这些日积月累的尾矿占用土地、破坏土壤、瘀塞河道,二次扬尘还会污染环境。
开发尾矿砂在建筑材料中的应用,不仅解决了天然集料濒临匮乏的问题,还开辟了冶金固废资源再生利用的新途径,减少了环境污染,可谓一举多得。
一、尾矿砂的实验1.原材料通过适当的筛选处理,选用唐山市迁安尾矿砂作为原材料,其筛析结果和性能测试结果分别见表1与表2。
表1尾矿砂筛析结果试验所用天然砂为滦河河砂,Ⅱ区中砂,细度模数2.7。
石子为5~25mm连续级配碎石。
2.混合砂尾矿砂分别以20%、40%、60%、80%和100%的比率取代天然砂,配制成混合砂,经筛分试验,均为Ⅱ区中砂。
混合砂筛析结果见表3。
表3 混合砂筛析试验结果3.混凝土配合比采用事先调和好的混合砂,配制了C30, C40强度等级的大流动性砼。
矿渣微粉以20%的比率内掺等量取代水泥。
为改善砼和易性,外掺15%粉煤灰,外加剂掺1%。
C30砼水胶比为0.52,砂率为42%;C40砼水胶比为0.42,砂率为40%。
各材料用量(砼配合比)见表4。
表4混凝土配合比4.坍落度的损失现代建筑多采用商品混凝土,商品混凝土从搅拌、运输到浇注约需1~2h,其间坍落度会随着时间的推移而逐渐减小,称为坍落度经时损失。
干选废石和尾矿砂生产混凝土空心砌块的研究随着现代建筑发展的不断推进,砌块是一种重要的建筑材料,它具有坚实、耐热、抗火、耐腐蚀等显著优点,是建筑领域中广泛使用的原材料。
混凝土空心砌块是一种新型的建筑材料,具有轻质、低密度、节能环保、防震性能好等优点,是当今时代建筑结构发展的重要方向之一。
残废石和尾矿砂是矿石厂废弃物,是煤矿在采矿过程中产生的废弃物,也是一种可再生资源。
随着我国混凝土空心砌块的大量使用,如何利用残废石和尾矿砂生产混凝土空心砌块,成为建筑领域探索的重点和难点。
首先,要深入了解干选废石和尾矿砂的性质和化学成分,以确定它们的合理使用范围。
通过水热分析、热重分析和X射线衍射等实验手段,可以精确测定矿石中的物质组成及其物理性质。
其次,应根据矿石的性质确定使用量,以满足混凝土空心砌块的材料要求。
可以通过试验、计算和理论分析等方法,识别出砌块的材料混合比,以实现混凝土砌块的高质量和高强度要求。
最后,要分析残废石和尾矿砂生产混凝土空心砌块的经济性和社会效益,以及它们对环境的影响,以保证其广泛应用。
采用残废石和尾矿砂制造混凝土砌块,不仅有效节省了原材料消耗,而且可以解决废弃物排放问题、减少污染环境的压力,还可以降低生产成本,提高经济效益。
综上所述,干选废石和尾矿砂制造混凝土空心砌块不仅可以有效控制原材料成本,而且有利于减少废弃物排放,保护环境。
因此,在利用这种原料生产混凝土砌块时,应根据这种原料的性质进行调整,以确保质量、强度及经济效益。
另外,建议制定一些与砌块生产技术有关的行业标准,以便更好地把控产品质量,加强相关企业的管理和技术创新,保证产品的安全、高质量的使用。
以上就是本文关于干选废石和尾矿砂生产混凝土空心砌块的研究的全部内容,希望能给你带来一定的帮助。
混凝土空心砌块是当今社会发展的重要建筑材料,但它的制作过程非常耗费能源,这也是当前社会应该重视的一个问题。
如果能有效利用残废石和尾矿砂来生产混凝土空心砌块,则不仅可以节省原材料,而且可以减少污染,为实现社会可持续发展作出贡献。
浅谈铁矿尾矿砂在商品混凝土中的应用杨小謇,缪海燕(南京友西科技有限责任公司,江苏南京210036)[摘要]本文通过铁矿尾矿砂和江砂拌制混凝土的实验,对混凝土的性能分别进行了测试。
对比混凝土的性能结果和原料成本分析发现,铁矿尾矿砂的使用能有效地降低混凝土的生产成本,具有良好的经济和社会效益。
[关键词]铁矿尾矿砂;坍落度;和易性;强度;社会效应0 引言混凝土生产中使用的砂是经过亿万年形成的不可再生的资源,随着建设规模的扩大,混凝土工程的大量应用,使得天然砂资源已日益短缺。
因此,寻找可替代天然砂的资源势在必行[1]。
目前南京地区混凝土公司所用的铁矿尾矿砂主要来自马化。
从A4 和A5 的试验结果表明,尾矿砂掺量大于40% 时,拌制的混凝土不适合泵送,但可以拌制非泵送混凝土。
(2)尾矿砂颗粒型状比较圆,且表面有一定的凹凸。
所以拌制的混凝土中细骨料与水泥浆体胶结面比较大,细骨料与水泥浆体界面胶结强度也高。
表2新拌混凝土性能测试结果鞍山钢铁公司南山矿,该公司引进德国尾矿处理设备,尾矿试验坍落度(m m)扩展度(m m)新拌混凝土经过该设备破碎、筛分、三道水洗形成细度模数在3.1 左右的粗砂。
目前该公司尾矿综合利用项目已通过国家发改委立项,向全国进行推广。
通过尾矿砂部分取代天然砂来改善新序号初始1h 后初始1h 后状态和易性、A1 205 175 500×520 400×380流动性好粘聚性、流拌混凝土的性能,掌握尾矿砂在使用过程中的技术规律,寻求混凝土降本增效的可行途径。
铁矿尾矿砂资源丰富、价格低廉,用其部分取代天然砂应用到商品混凝土中,具有良好A2 195 155 460×440 350×330A3 210 195 540×540 430×400动性好和易性、流动性好的经济效益和社会效益。
本文主要论述铁矿尾矿砂在混凝土中应用的可行性和经济性。
粘聚性好、A4 175 130 380×360 0流动性差粘聚性好、1 混凝土配合比及其新拌混凝土性能试验以普通C30混凝土为例,在新拌混凝土坍落度为180m m时,混凝土的原料配合比、新拌混凝土性能以及抗压A5 160 120 320×320 0表3混凝土力学性能测试结果抗压强度(MPa)试验序号流动性差强度测定结果分别见如表1、表2 和表3 所示。
混凝土及砂浆用石墨尾矿砂1. 引言1.1 石墨尾矿砂的来源石墨尾矿砂是一种常见的矿石矿物,主要由石墨和石英等矿物组成。
石墨尾矿砂的主要来源是石墨矿石的加工过程中所产生的尾矿砂,通常是通过矿石的选矿、浮选等工艺得到的。
在石墨的提取和加工过程中,会产生大量的尾矿砂,这些尾矿砂在没有有效利用的情况下往往会被丢弃或堆积在矿山周围,给环境造成污染。
1.2 研究背景石墨尾矿砂是一种常见的矿石尾矿,通常作为石墨的副产品来处理或废弃。
近年来,随着对资源的充分利用和环境保护意识的增强,石墨尾矿砂开始受到更多的关注。
研究人员对其进行深入探讨,发现其在混凝土和砂浆中的应用潜力巨大。
研究背景主要包括研究人员对石墨尾矿砂进行物理性质、化学性质等方面的分析,探究其在建筑材料中的潜在作用。
研究人员还关注石墨尾矿砂的可持续性和环保性,探索其对环境的潜在影响。
通过对石墨尾矿砂的深入研究,可以为建筑材料行业提供新的思路和解决方案,促进资源的合理利用和环境的保护。
研究人员对石墨尾矿砂的深入研究已成为当前建筑材料领域的热点话题,相关研究不仅可以促进建筑材料的创新和发展,还可以为实现资源的可持续利用和环境的可持续发展提供重要的支撑。
【2000字】2. 正文2.1 石墨尾矿砂的特性石墨尾矿砂是一种由针状晶体组成的矿石残渣,主要由石墨、石英、硅铁矿等物质组成。
其物理特性包括颗粒细腻、颜色呈黑色或灰色、硬度较低等。
在化学成分上,石墨尾矿砂富含二氧化硅、氧化铝、氧化铁等成分,具有一定的硅酸盐含量。
石墨尾矿砂的颗粒大小一般较为均匀,且颗粒形状多呈棱角状或球形,表面光滑。
其具有较好的砂粒骨架结构,使其在混凝土和砂浆中具有良好的填充性和包裹性,能够有效提高材料的强度和耐久性。
石墨尾矿砂还具有一定的吸水性和吸湿性,能够在混凝土和砂浆中调节水灰比,改善材料的流动性和易性。
石墨尾矿砂还具有较好的粘结性,能够有效提高混凝土和砂浆的抗渗透性和耐久性。
石墨尾矿砂具有多样化的物理和化学特性,使其在混凝土和砂浆中具有重要的应用潜力。
【技术研究】铁尾矿砂在混凝土中的应用研究铁尾矿砂是选矿过程中留下的一种固体废弃物。
本文在国内专家学者研究的基础上,结合当地铁尾矿砂的特点,通过试验分析铁尾矿砂的掺量对混凝土砂率、工作性、混凝土强度、浆体量、外加剂掺量等因素分析,结合试验提出自己一些看法,供大家参考。
关键词:铁尾矿砂;细度模数;砂率;混凝土强度;坍落度;浆体量;外加剂掺量铁尾矿砂是铁矿石精选矿提纯、磨细、选铁矿后产生的一种细度模数稳定,且符合细砂或者特细砂的尾矿废渣。
铁尾矿砂含有的细粉大部分为石粉颗粒,属于坚固成分,有利于混凝土力学性能和耐久性。
同时依照JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》相关规定,结合混凝土和铁尾矿砂的特点,对铁尾矿砂用作混凝土细集料的可行性和应用范围进行试验分析。
由于砂石资源匮乏,砂石原材料品质波动较大,很难购买到满足现行规范要求的天然砂石。
主要表现为天然砂中含石率较高(一般在10%〜40%),并且含泥量严重超出标准。
颗粒级配表现为粗颗粒多、细颗粒少、级配十分不合理,给配制中、低强度等级的混凝土带来很大的困难。
用铁尾矿砂部分取代河砂,既可以减小含石波动对混凝土工作性能的不利影响,又可优化细骨料的颗粒级配。
尾矿砂粒径小于0.15mm的细粉主要是石粉,石粉在性能上不同于河砂中的泥粉,对外加剂吸附较小,掺入部分铁尾矿砂可以有效降低细骨料的含泥量。
应用铁尾矿砂也可以优化混凝土配合比参数的调整范围,增加混凝土配合比调整自由度。
尤其在胶凝材料相对较少的低强度等级混凝土中加入适量的石粉充当细集料有利于提高混凝土的粘聚性、和易性。
在铁尾矿砂的与河砂复配使用缺少系统性的研究,另外,对尾矿砂的使用还存在以下困难:①长期以来,混凝土行业习惯于使用天然河砂,对河砂产生依赖和固定的思维难以改变,对于铁尾矿砂认识不足。
②铁矿开采企业对选矿过程中产生铁尾矿作为废弃物进行堆积、掩埋等简单处理。
③对铁尾矿砂的认识、使用是一个循序渐进的过程。
尾矿砂石混凝土的施工性能研究摘要:为解决本地区大量尾矿料的堆积存放问题,研究在普通混凝土中加入尾矿料替换天然砂石,验证尾矿料混凝土的施工技术指标,论证其使用推广的可行性。
关键词:尾矿砂;尾矿石;坍落度;混凝土1试验原材料(1)水泥和掺合料水泥(C)为P·O42.5,掺合料为唐电II级粉煤灰(FA)、鑫泉S95粒化高炉矿渣(GBFS)及迁安铁尾矿粉(P)。
P·O42.5水泥28天实测强度为53.6MPa,细度为0.08mm筛余3.1%,比表面积342m2/kg,标准稠度用水量27.2%,初凝时间146min,终凝时间186min。
尾矿粉是指尾矿砂中粒径小于0.075mm的部分。
(2)集料试验用细集料主要为迁安、遵化尾矿砂,试验用粗集料主要是与尾矿砂同一来源的尾矿石;对照用的集料分别为天然砂(迁安河砂)和普通碎石(丰润石灰石质碎石)。
(3)水和外加剂拌合用水为市供自来水。
高效减水剂为UF-5水剂(固体含量30%),再加1.1%缓凝剂;泵送剂为方兴JF-9泵送剂。
2试验方案及方法(1)集料混合对C30混凝土坍落度的影响分别改变迁安的尾矿砂和尾矿石在细集料和粗集料中的比例,其它组分不变,外加剂掺量以胶凝材料质量的2.5%计,按表所示配合比配制C30混凝土,按《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行测试混凝土的坍落度和坍落扩展度。
(2)不同强度等级尾矿砂石混凝土与天然砂石混凝土施工性能的对比分别用遵化尾矿砂石和迁安尾矿砂石按不同强度等级配制混凝土,比较与天然砂石混凝土的施工性能。
用遵化尾矿砂石配制混凝土的配合比见表。
表1 集料中尾矿砂石所占比例对混凝土坍落度影响试验配合比表2 尾矿砂石对混凝土施工性能影响试验配合比(遵化)3试验结果及讨论1) 对坍落度的影响(1)集料混合对C30混凝土坍落度的影响为了便于比较,当粗集料固定时,细集料的变化对坍落度的影响示于图1,当细集料固定时,粗集料的变化对坍落度的影响示于图2。
铁尾矿砂对混凝土工作性的影响论文
铁尾矿砂对混凝土工作性的影响
近年来,大量使用混凝土作为建筑材料已经成为一种时尚。
混凝土的功能特性,强度,外观等都是混凝土受欢迎的原因之一。
随着技术的发展,用于混凝土中的细小和微粉末部件正变得越来越重要。
铁尾矿砂是一种细小的矿物砂,是混凝土中的关键部分。
铁尾矿砂具有独特的物化性质,对混凝土的性能有着重要的影响。
它有助于提高混凝土的工作性,改善其黏度和流动性。
铁尾矿砂可以吸收水分,增加混凝土的水泥类型,并减少混凝土的缩水率。
它还可以提高收缩的发生率,保持混凝土的细腻性,防止开裂,改善硬化的外观,使混凝土表面更加光滑。
它还可以提供乳状水泥浆体,增加混凝土的压力强度,耐久性,维修性,抗冲击性等。
然而,铁尾矿砂也有一些缺点。
铁尾矿砂有一定的渗透性,因此会吸收更多的水,导致混凝土积水。
如果过量使用铁尾矿砂,可能会导致混凝土结块,弱化混凝土的物理性能,并降低混凝土的硬度。
总的来说,铁尾矿砂是一种具有重要作用的混凝土组成部分。
它有助于提高混凝土的工作性,并可以显著改善混凝土的物理特性。
但是,应该遵循一定的使用规定,以避免混凝土失去强度并出现其它问题。
铁尾矿砂对混凝土工作性和强度的影响蔡基伟1, 张少波1, 侯桂香1, 王春梅1, 封孝信1(1.河北理工大学材料学院,河北省无机非金属材料重点实验室, 唐山063009)摘要:尾矿的开发与利用是解决大量尾矿资源堆弃占地、减轻环境负荷、消除溃坝隐患的重要途径。
在研究铁尾矿基本性质的基础上,利用铁尾矿砂完全取代天然砂,研究铁尾矿砂混凝土的工作性与强度特点,利用矿物掺合料等手段对铁矿尾砂混凝土配合比进行优化。
结果表明,利用铁尾矿砂配制的混凝土能够满足工作性和强度方面的要求,用尾矿石和尾矿砂分别作粗细集料可以配制C70以下的泵送混凝土。
关键词:混凝土;铁尾矿砂;工作性;强度中图分类号: TU 528. 2文献标志码: A文章编号:Effects of Ferrous Mill Tailings as Aggreagtes on Workability and Strength ofConcreteCAI Ji-wei1, ZHANG Shao-bo1, HOU Gui-xiang1, WANG Chun-mei1, FENG Xiao-xin1(1. Hebei Province Key Laboratory of Inorganic Nonmetallic Materials, College of Materials Science andEngineering, Hebei Polytechnic University, Tangshan 063009, China)Abstract: The utilization of mill tailings is the important way to solve the problems of land wastage, environmental pollution and dam bursting risk caused by discarding of mill tailings. On basis of investigation on properties of ferrous mill tailings, the workability and strength of concretes were studied by substituting ferrous mill tailings for natural sand and/or crashed stone, and the mix proportion was optimized by means of mineral admixtures. The result reveals that the satisfactory workability and strength of concretes prepared with ferrous mill tailings as aggregates can be obtained and the possible strength grade can be up to C70.Key words: concrete; ferrous mill tailings; workability; strength随着基本建设日益发展的需要,我国不少地区出现天然砂资源逐步减少,对天然砂的超量开采已对农田、河道造成严重破坏,国务院和各地政府不得不相继出台了禁采或限采天然砂的规定[1]。
山东华舜混凝土有限公司Shandong Huashun Concrete Co. Ltd.尾矿砂代替细骨料在混凝土中的应用李学进餐何百静2;薄超2;孙剑2;王兴滨2(1、章丘市建筑工程质量监督站;2、山东华舜混凝土有限公司,山东,济南250220)摘要:本文按照《建设用砂》及《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》对尾矿砂特性与人工砂进行对比分析,并通过部分替代人工砂进行混凝土试配,与全人工砂混凝土和易性进行对比。
经过试验对比,尾矿砂符合建设用砂标准要求,且代替部分细骨料拌制混凝土和易性及工作性能均优于全人工砂混凝土。
对尾矿砂替代人工砂比例进行了充分的研究分析。
关键词:尾矿砂特性和易性工作性能近年来,随着基础设施与民用建筑日益发展的需求,混凝土的使用量大幅提升,作为混凝土细骨料的天然砂日益匮乏,为解决混凝土原材料日趋紧张的问题,人工砂被当做天然河砂的替代品被广泛应用,由于环保的需要,各地都加大了山体的保护力度,造成了山场碎石的供应量急剧下降、价格上涨,停工待料现象时有发生。
在这种情况下,大力推广使用工业废料是当前最有效的途径。
尾矿砂是铁矿在采矿和加工过程中产生的废料,由于没有得到合理的利用,尾矿砂大量的堆积,占据土地,并造成环境污染。
因此在建筑混凝土中使用尾矿砂,既解决了混凝土集料匮乏的,同时减少了对环境的污染。
我公司专门成立了科研小组,通过对尾矿砂成分的分析,并以铁尾矿砂代替部分细骨料配制了混凝土,研究了其对新拌混凝土性能的影响,为铁尾矿砂在混凝土中的应用提供了切实可行的理论依据。
1、试验1.1原材料1)水泥为淄博宝山P.O42.5水泥,其物理性能详见表1:表1宝山水泥物理性能2)矿粉为永锋钢厂S95级矿粉,物理性能详见表2:表2永锋矿粉物理性能3)粉煤灰为章丘华电U级灰,物理性能详见表 3:表3华电粉煤灰物理性能4)尾矿砂矿物组成、化学成分及物理性能详见表 4、表5、表6:表4尾矿砂的矿物组成表5尾矿砂的化学成分:由表4、表5可以看出,尾矿砂中没有对混凝土有害的物质,完全符合国家 建筑用砂质量要求。
尾矿粉用途尾矿粉是一种由矿山尾矿经过研磨、筛分等工艺加工而成的细粉状物质。
尾矿粉具有多种用途,以下将从建筑材料、环境修复和资源利用等方面进行介绍。
一、建筑材料领域1. 混凝土掺合料:尾矿粉可以作为混凝土掺合料,用于替代部分水泥,提高混凝土的强度和耐久性。
尾矿粉在混凝土中的应用,不仅可以节约水泥资源,减少碳排放,还能改善混凝土的工作性能和耐久性。
2. 砌筑材料:尾矿粉可以作为砌筑材料的掺合料,用于制作砌块、砖块等建筑材料。
尾矿粉的加入可以提高材料的强度和耐久性,减少材料的收缩和开裂,延长使用寿命。
3. 路面材料:尾矿粉可以用于路面材料的制备,改善路面的强度和稳定性。
尾矿粉在路面材料中的应用,能够减少材料的反射裂缝和疲劳裂缝,提高路面的抗剥离性和抗滑性。
二、环境修复领域1. 矿山环境修复:尾矿粉可以用于矿山环境的修复。
尾矿粉具有良好的吸附性能,可以吸附重金属离子和有机污染物,减少对土壤和水体的污染。
尾矿粉还可以改善土壤结构,提高土壤肥力,促进植物生长。
2. 河道修复:尾矿粉可以用于河道修复工程。
尾矿粉在河道中的应用,可以填充河道底部的坑洞和凹陷,提高河道的承载力和稳定性。
尾矿粉还可以减少河道中的泥沙运移,改善水质环境。
三、资源利用领域1. 金属回收:尾矿粉中含有一定量的金属元素,可以通过提取和回收的方式,将其中的金属资源利用起来。
这种资源利用方式不仅可以减少对矿石的开采,降低环境影响,还可以节约资源,提高资源利用效率。
2. 矿山降渣:尾矿粉可以用于矿山降渣工程。
矿山降渣是指将矿山尾矿粉堆积成坝体,以减少对周边环境的影响。
尾矿粉在矿山降渣中的应用,可以提高坝体的稳定性,减少尾矿粉的溢出和渗漏。
尾矿粉具有广泛的用途,可以在建筑材料、环境修复和资源利用等领域发挥重要作用。
通过合理利用尾矿粉,不仅可以减少资源的浪费和环境的污染,还可以提高资源利用效率和环境质量。
尾矿粉的应用前景广阔,有着重要的经济和环境效益。
尾矿砂在混凝土中的应用
[摘要]本文通过对尾矿砂和河砂的不同比例进行掺和试验,获得最佳掺和比例,代替部
分的细集料,并在实际过程中基本保持混凝土的物理性能基本不变,从而降低混
凝土的成本,增加经济效益。
[关键词]尾矿砂掺和比例混凝土物理性能经济效益
随着现在房地产行业的不断升温,混凝土在在建筑中的大量使用,使砂资源需求量越来越多,造成我国的砂资源大量减少。
致使现在的混凝土生产成本大幅度增加,并因而产生了不正当竞争,并给建筑业的质量控制带来了难度。
而我们地处铁矿丰富的地区,大量的尾矿砂不仅不仅占用土地,并产生扬尘污染环境。
开发尾矿砂在建筑材料中的应用,不仅解决了天然集料的短缺问题,还开辟了废资源再生利用的新途径,减少了环境污染,并可节约成本,可谓一举多得。
我们以铁尾矿为细集料,用不同的比例取代天然河砂,进行配合比的设计。
一、试验
(一)原材料
通过适当的筛选处理,选用唐山遵化铁尾矿砂作为原材料,其筛析结果见下表
表1 尾矿砂筛析结果及细度模数
试验所用水泥为唐山冀东水泥厂P.O 42.5水泥,经检验合格。
矿渣微粉为唐山合力S95级磨细矿渣,粉煤灰为唐山开滦粉煤灰。
天然砂为唐山遵化采石砂场河砂,Ⅱ区中砂,细度模数2.9。
石子为5~25连续级配碎石。
(二)混合砂
尾矿砂分别以20%、40%、60%、80%和100%的比率取代天然砂,配制成混合砂,经筛分试验,均为Ⅱ区中砂。
(三)混凝土配合比
试验采用事先按比例调和好的混合砂,配制了C30,C35强度等级的混凝土。
矿渣粉以15%的比率内掺等量取代水泥。
并外掺10%粉煤灰改善和易性,外加剂掺2%。
C30砼水胶比为0.50,砂率为41%;C35砼水胶比为0.45,砂率为40%。
各材料用量(砼配合比)见表2。
表2 混凝土配合比
二、试验结果
(一)混凝土拌合物和易性
按照表2所示配合比,试拌了不同尾矿砂取代率下的砼,测得其拌合物和易性见表6。
表3砼拌合物和易性测定结果
由表3可知,①相同配比下的尾矿砂混凝土流动性略低于基准混凝土,且随着取代率的增加,坍落度呈逐渐减少的趋势。
②尾矿砂砼的粘聚性和保水性均符合要求。
总体来看,各个取代率下的尾矿砂砼和易性与基准混凝土相当,能满足混凝土对工作性的要求。
(二)混凝土强度
按照表2所示配合比,成型了强度试验试件,标准养护至3d、7d和28d,测其立方体抗压强度,结果见表4。
由图1可知,尾矿砂取代率在20%~100%时,C30与C35砼3d、7d和28d 强度与基准混凝土相当,有的还略高于基准混凝土,并且都达到了配制强度的要求。
因此在混凝土强度方面铁尾矿砂和天然砂都具有相同的作用,其实配结果基本一致。
可以完全用铁尾矿砂替代天然砂。
(三)坍落度经时损失
现代建筑多采用商品混凝土,根据路途远近和施工速度商品混凝土从搅拌、运输到浇注,其持续时间一般为1~2h,甚至更长,其间坍落度会随着时间的推移而逐渐减小,称为坍落度经时损失。
如果坍落度损失过大,砼在浇注前就会失去其原有的性能,影响工程的施工并进一步影响工程质量。
表四立方体抗压强度
针对这一情况,我们对尾矿砂和天然砂拌置的混凝土进行了试验。
通过实验得出结论:由于尾矿砂吸水率大于天然砂,所以,掺入量过大时,随着时间的推移,尾矿砂会吸收砼拌合物内较多的自由水,造成砼拌合物坍落度经时损失过大。
因此在选用尾矿砂时不宜掺量太大,宜不超过百分之六十为宜。
结论:通过以上的试验得出结论用尾矿砂替代天然砂均能配制出和易性与强度都能满足要求的混凝土。
因此,仅就砼和易性与强度两个重要指标而言,尾矿砂完全可以100%取代天然砂。