北京地區(qū)鐵尾礦砂在水泥混凝土中的資源化利用技術(shù)

通過分析鐵尾礦砂的化學(xué)成分、礦物組成、顆粒級配以及其他性能研究把鐵尾礦砂用作建筑用砂的可能性.用鐵尾礦砂替代部分天然河砂配制玻化微珠保溫混凝土,通過研究鐵尾礦砂的替代率對?；⒅楸鼗炷恋墓ぷ餍阅?、力學(xué)性能以及熱工性能的影響來確定鐵尾礦砂的合理替代率.試驗結(jié)果表明:鐵尾礦砂符合建筑用砂的質(zhì)量要求,可以用來替代天然河砂;把鐵尾礦砂的替代率控制在50％是合理的,此時?；⒅楸鼗炷恋墓ぷ餍阅芰己?抗壓強(qiáng)度有所提高,導(dǎo)熱系數(shù)也比較理想.

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)也在不斷地發(fā)展，混凝土的需求量也越來越大，因此需要更多的配制混凝土的原料用來配制符合國家標(biāo)準(zhǔn)的混凝土。本文通過分析日照當(dāng)?shù)氐蔫F尾礦砂的性能，探索采用鐵尾礦砂配制符合國家標(biāo)準(zhǔn)的各種性能的混凝土，通過分析混凝土新拌性能、力學(xué)性能、抗凍融性能和干燥收縮性能，探索日照市低品位鐵尾礦砂的比例分配對混凝土性能的影ⅱ向。

鐵尾礦砂對混凝土工作性的影響_侯云芬

鐵尾礦砂石對混凝土強(qiáng)度的影響_封孝信

通過正交試驗,研究了鐵尾礦砂占混合砂比例、砂率及漿骨比等因素對鐵尾礦砂混凝土工作性的影響。結(jié)果表明,在選定的三個因素中,鐵尾礦砂占混合砂比例是影響混凝土工作性的主要因素,在用水量相同條件下,當(dāng)混合砂的細(xì)度模數(shù)為2.6～3.0時,鐵尾礦砂混凝土的坍落度最大,粘聚性和保水性良好。

1 《尾礦砂》國家標(biāo)準(zhǔn)編制說明 （一）工作簡況 1.任務(wù)來源 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會國標(biāo)綜合［2008］154號文件《關(guān)于下達(dá)2008 年第三批國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃的通知》，國家標(biāo)準(zhǔn)《尾礦砂》列入此編制計劃。 標(biāo)準(zhǔn)由北京市建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗站組織有關(guān)單位起草。 2.本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位 主編單位——北京市建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗站 參編單位（排名不分先后）—— 北京建筑材料科學(xué)研究總院有限公司 北京建筑工程學(xué)院 北京新航建材集團(tuán)有限公司 棗莊中聯(lián)混凝土有限公司 豐寧三贏工貿(mào)有限公司 同濟(jì)大學(xué) 北京金隅混凝土有限公司 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 北京首云礦業(yè)股份有限公司 北京威克冶金有限責(zé)任公司 3.標(biāo)準(zhǔn)編制的意義和必要性 礦產(chǎn)資源是人類發(fā)展和生存極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，其主要特點是不可再 生性和短期不可替代性。隨著礦產(chǎn)資源的大量開發(fā)和利用，礦石日益貧乏，而尾 礦作為二次資源再

本文按照建筑用砂的標(biāo)準(zhǔn)分析尾礦砂和機(jī)制砂復(fù)合而成的混合砂,并結(jié)合c30混凝土,對比使用河砂和使用該混合砂的混凝土拌合物性能和力學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn),使用混合砂完全可以取代河砂用于混凝土,既降低成本又提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性,具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

研究了鐵尾礦砂、石的化學(xué)成分和礦物組成,并比較了其與常規(guī)骨料的級配差別。在此基礎(chǔ)上用鐵尾礦砂代替天然砂,鐵尾礦石代替普通碎石配制混凝土,并在和易性和強(qiáng)度上與普通混凝土進(jìn)行對比,通過摻加活性摻合料進(jìn)行配比優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn),用鐵尾礦石和鐵尾礦砂分別作粗細(xì)骨料,在和易性和強(qiáng)度上可以滿足高強(qiáng)泵送混凝土的要求。

按照建筑用砂的標(biāo)準(zhǔn),分別用鐵尾礦砂和天然砂配制了混凝土,并對比了新拌混凝土的和易性。試驗研究和實際應(yīng)用證明,鐵尾礦砂符合建筑用砂的各項指標(biāo)要求;使用單一品種的鐵尾礦砂時,其所配制的混凝土的和易性不如天然砂拌制的混凝土好;用經(jīng)過調(diào)配后的鐵尾礦砂拌制的混凝土,其和易性與天然砂拌制的混凝土基本一致。提出了在混凝土中使用鐵尾礦砂的具體方法和應(yīng)采取的技術(shù)措施。

通過對鐵尾礦砂的性能試驗檢測分析,將符合國家建筑用砂標(biāo)準(zhǔn)的鐵尾礦與機(jī)制砂按照合理比例混合配制混合砂高性能混凝土。對混合砂混凝土新拌性能、力學(xué)性能、抗凍融性能和干燥收縮性能進(jìn)行試驗研究,探索鐵尾礦砂的比例對混凝土性能的影響。結(jié)果表明:鐵尾礦砂混凝土相同齡期的抗壓強(qiáng)度均高于天然河砂混凝土,當(dāng)鐵尾礦砂與機(jī)制砂的混合比6∶4時,鐵尾礦砂混凝土的新拌流動性以及硬化混凝土抗壓強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性均接近河砂混凝土。

鐵尾礦砂的特性及對混凝土拌和物性能的影響

尾礦的開發(fā)與利用是解決大量尾礦資源堆棄占地、減輕環(huán)境負(fù)荷、消除潰壩隱患的重要途徑。在研究鐵尾礦基本性質(zhì)的基礎(chǔ)上,利用鐵尾礦砂完全取代天然砂,研究鐵尾礦砂混凝土的工作性與強(qiáng)度特點,利用礦物摻合料等手段對鐵礦尾砂混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,利用鐵尾礦砂配制的混凝土能夠滿足工作性和強(qiáng)度方面的要求,用尾礦石和尾礦砂分別作粗細(xì)集料可以配制c70以下的泵送混凝土。

為研究冬季使用除冰鹽地區(qū)與凍融交替循環(huán)耦合作用下鐵尾礦砂混凝土的耐久性能,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、3%、5%、7%、9%的nacl溶液,進(jìn)行加速凍融循環(huán)試驗,量測混凝土內(nèi)部氯離子濃度分布以及不同鹽凍循環(huán)次數(shù)下的質(zhì)量損失率、相對動彈性模量和抗壓強(qiáng)度。結(jié)果表明:凍融循環(huán)加劇混凝土內(nèi)部氯離子的擴(kuò)散,氯離子集中區(qū)域由2.5～7.5mm擴(kuò)大到了2.5～17.5mm,其質(zhì)量損失率與鹽凍循環(huán)次數(shù)成正比,相對彈性模量與鹽凍循環(huán)次數(shù)成反比,抗壓強(qiáng)度與鹽凍循環(huán)次數(shù)成反比,其變化程度大小均表現(xiàn)為3%nacl溶液>5%nacl溶液>7%nacl溶液>1%nacl溶液>9%nacl溶液。

采用滲透系數(shù)法研究了軸向壓力以及強(qiáng)度對鐵尾礦砂混凝土抗?jié)B性的影響。研究表明:鐵尾礦砂混凝土在軸向壓力作用下,其抗?jié)B性并非一直在劣化,而是在荷載水平0.3~0.4時逐漸提高;當(dāng)荷載水平為0.4時,出現(xiàn)有壓狀態(tài)下的最大值。當(dāng)荷載水平超過0.5時,鐵尾礦砂混凝土抗?jié)B性能開始快速下降。鐵尾礦砂混凝土相對滲透系數(shù)與強(qiáng)度之間存在明顯的線性關(guān)系,其抗?jié)B性能隨強(qiáng)度的增大而提高。

利用鐵尾礦砂石完全取代天然砂和碎石,配制c50混凝土,重點研究鐵尾礦砂石對混凝土的工作性、強(qiáng)度、抗凍性能和抗?jié)B性能的影響。研究結(jié)果表明:鐵尾礦砂石混凝土7d強(qiáng)度較普通混凝土降低6.6%,28d強(qiáng)度較普通混凝土增長1%;鐵尾礦砂石混凝土的抗凍性、抗水滲透性能、抗氯離子滲透性能均優(yōu)于普通混凝土。

文章以膠砂比為變化參數(shù),通過實驗研究鐵尾礦砂水泥基灌漿料(icgm)的強(qiáng)度隨膠砂比變化情況。試驗結(jié)果表明,隨著膠砂比的增大,icgm抗壓、抗折強(qiáng)度均先增大后減小,在合理膠砂比下,強(qiáng)度可達(dá)到規(guī)范要求,用鐵尾礦砂作為細(xì)骨料配制水泥基灌漿料的設(shè)想是可行的。

以鐵尾礦砂取代天然砂作為細(xì)骨料配制自密實混凝土,對其工作性能進(jìn)行了試驗研究,試驗結(jié)果表明,隨著鐵尾礦砂摻量的增加,拌合物流變性先增加后降低,當(dāng)鐵尾礦砂摻量超過60%時,自密實混凝土的流動性和填充性明顯降低,鐵尾礦砂摻量為40%～50%時,拌合物具有良好的工作性。

本文研究了尾礦砂的摻量對混凝土坍落度、抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B性能的影響。

尾礦砂石商品混凝土技術(shù)

為評價包邊土和土工格柵處置鐵尾礦砂路基的效果,充分認(rèn)識鐵尾礦砂填筑路基的適用性,并提高其利用率,對4種工況的鐵尾礦砂路基(6m填高)的沉降和穩(wěn)定性進(jìn)行有限元數(shù)值計算。4種工況分別為:無包邊土,無土工格柵(工況ⅰ);有包邊土,無土工格柵(工況ⅱ);有包邊土,包邊土與鐵尾礦砂交接處鋪設(shè)三向土工格柵(工況ⅲ);有包邊土,滿面鋪設(shè)三向土工格柵(工況ⅳ)。研究結(jié)果表明:工況ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ的最大工后(600d)沉降分別為19.547、19.711、19.540、18.298cm;固結(jié)階段路面頂面中央處的沉降以工況ⅳ最小,工況ⅱ最大;最大水平位移發(fā)生在坡腳下7~8m處,其次發(fā)生在土路肩邊緣處,坡腳下水平位移向路基外側(cè)發(fā)展,而土路肩處水平位移向路基內(nèi)側(cè)發(fā)展;工況ⅳ潛在滑移面貫穿至基底5m深度處,工況ⅰ潛在滑移面位于路基邊坡上,其抵抗滑移的能力最差;同時滿面鋪設(shè)土工格柵和設(shè)置包邊土對提高路基穩(wěn)定性的效果最為明顯,安全系數(shù)可提高0.9;鋪設(shè)土工格柵可有效減小鐵尾礦砂路基頂面邊緣的側(cè)向位移,對有效預(yù)防路基路面縱向開裂具有積極作用,但其不能有效減小基底側(cè)向位移;黏土包邊提高了鐵尾礦砂路基的穩(wěn)定性,但加大了路基的不均勻沉降;設(shè)置包邊土和鋪設(shè)土工格柵的處置措施對提高填方邊坡穩(wěn)定性效果比減小沉降效果明顯。

國內(nèi)對于鐵尾礦砂混凝土的研究越來越多,但鐵尾礦砂混凝土的力學(xué)性能研究處于初始階段。本試驗利用鐵尾礦砂完全取代天然砂,利用礦物摻合料等手段對鐵礦尾砂混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化,研究鐵尾礦砂混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系,結(jié)果表明,其二者的比值在0.8～0.9之間。

利用磷礦尾礦砂生產(chǎn)混凝土磚的探討