改善骨料级配的AQH堆积模型

已有骨料级配理论和堆积模型在解决不同颗粒的级配堆积问题上仍存在一定的局限性,为此,在粉体颗粒的Horsfield堆积模型基础上,优化其不连续级配,确定连续分布粒径区间Q,依据骨料粒度分布特征确定级配比例,由此提出AQH堆积模型。利用某种矿山骨料,对比几种连续级配理论各自适用性,在连续区间Q内几种级配理论确定的各粒径体积微分整体规律与基于骨料粒度分布的理想级配基本一致,即当细颗粒含量要求较高时,对粗颗粒含量要求较低。基于AQH模型的混合颗粒中,-37μm细颗粒部分体积微分有所增加,+225μm粗颗粒体积累计占比降低2.18%,其中-3.1μm细颗粒数目微分显著提高。将胶凝材料作为AQH模型中的细颗粒,根据骨料和胶凝材料相应粒径体积微分所确定的超定方程,利用MATLAB求出最小二乘解,确定骨料及胶凝材料各自质量百分比,基于此配方进行胶砂试验,7d强度0.52MPa,28d强度1.13MPa,就物理堆积效应而言,改善骨料粒径级配,对矿山充填工程胶砂试验参数比例确定有一定的意义。     

机制砂级配对C80混凝土性能影响研究

为满足C80混凝土在冻结井筒井壁中应用要求,通过现场配比试验,研究了机制砂级配特征,及其对砂浆流变性能、C80混凝土坍落度、扩展度、抗压强度等参数的影响。试验结果表明,在石粉掺量5%的水洗石灰石机制砂条件下,按照细度模数为2.62配比的C80混凝土具有良好的工作性能,28d抗压强度和劈裂抗拉强度分别为83.8MPa和4.74MPa。现场取芯法检测结果表明,以此试验结果进行C80混凝土井壁配比浇筑后,高性能混凝土强度值超过设计值的1.15倍。     

砂岩机制砂颗粒特性及其配制的混凝土性能

研究了砂岩机制砂的粒形、级配和石粉含量等颗粒特性及其对砂需水性的影响,并探讨了砂岩机制砂混凝土的性能.结果表明:与河砂相比砂岩机制的砂表面粗糙而棱角较多、偏于"两头大中间小"的级配且石粉含量相对较多,这些均会使混凝土的流动性能变差;采用与河砂堆积空隙率相同的砂岩机制砂配制C35强度等级的混凝土,通过适当增加减水剂掺量可满足工作要求,强度与抗氯离子渗性能优于河砂混凝土;针对实际工程,采用机制砂配制C20-C35不同强度等级的混凝土,其各项性能指标达到设计要求.     

煤矸石制备机制砂的研究进展

目前我国砂石需求量巨大且需求还会持续增加,拓宽机制砂的原料来源、保障产品供应以满足用砂需求,显得越来越迫切。分析了不同原料制备机制砂的力学性能、颗粒级配、表观密度等性质,简述了机制砂典型制砂工艺流程,对比了湿式制砂和干式制砂这2种工艺的特点,介绍了常用机制砂的生产设备与性能,探讨了我国机制砂行业的产品标准和技术规范。并在此基础上,分析了煤矸石制备机制砂的可行性,煤矸石作为我国产生和排放量最大的工业固体废弃物之一,成分和性质与砂石原料相近,以煤矸石作为机制砂原料,不仅可以扩大机制砂的原料来源、增加机制砂产量,而且可以有效实现煤矸石的资源化利用。以煤矸石制备细集料代替传统机制砂配制的混凝土,具有抗压能力强的特点,可用作建筑材料、路段填充料以及桥路的修葺材料,应用前景广阔。但煤矸石机制砂存在成分相对复杂、碳质和硫分含量较高、多孔易吸水、细度模数不稳定、颗粒级配不合理等问题,有必要实施精准分级分质,减少或脱除碳质和硫分,使煤矸石的组分组成更加适应制砂要求;同时改进制砂工艺、充实制砂标准和规范,使煤矸石机制砂得到更为有效的推广和广泛应用。     

石场尾矿砂用作混凝土细集料的试验研究

原状尾矿砂粗颗粒较多且颗粒级配差,但以适当比例与细砂混合后可使级配得以改善,适合配制混凝土.试验表明,尾矿混合砂作为混凝土细集料使用,会增加新拌混凝土的需水量,但通过掺加高效减水剂,在保持用水量不变的情况下,使混凝土拌合料坍落度达到(180+20) mm,取得与天然中砂混凝土相同的施工性能.用7∶3尾矿细砂混合砂配置C30混凝土,28 d强度比天然中砂混凝土提高8.7％.尾矿混合砂配制的混凝土收缩值较天然中砂混凝土大.然而随着混合砂的级配和细度模数的改善,尾矿混合砂对混凝土的收缩性能影响逐渐减小.     

破碎方式对铁矿废石制备机制砂性能参数的影响

利用铁矿山废石制备砂石骨料，不仅可以保障砂石骨料行业安全供给，也可以高质量地解决废石堆存问题。在对辽宁省的歪头山铁矿山和龙新铁矿山废石进行基础性质与国家标准检测的基础上，开展了不同破碎方式对机制砂性能参数，如石粉含量、颗粒级配和颗粒粒型之间相关关系的研究。研究结果表明：歪头山铁矿山、龙新铁矿山废石符合国家对机制砂原材料的标准要求；相较于其他破碎机生产的机制砂，立轴破碎机所生产的机制砂级配分布均匀。采用轮廓特征指数中的纵横比和圆度，以及棱角特征指数中的分形维数表征颗粒形状特征。结果表明，不同破碎方式对机制砂粒型轮廓特征影响显著，其中，轮廓特征指数从低到高依次为锤破机制砂、立轴破机制砂、盘破机制砂、圆锥破机制砂和颚破机制砂，棱角特征指数从低到高依次为盘破机制砂、圆锥破机制砂、锤破机制砂、颚破机制砂和立轴破机制砂。研究结果可为矿山废石制备机制砂的工艺流程提供借鉴和指导，对于推进绿色矿山建设具有重要意义。     

钢渣骨料水工生态框混凝土制备方法及性能研究

未经精细化破碎、筛分处理的钢渣中存在粗、细2种颗粒,单独取代砂或石会造成骨料级配不佳,拌合物和易性下降。为寻找一种适合不同来源钢渣制备水工生态框混凝土的方法,以宝钢钢渣为研究对象,将钢渣骨料分为粗颗粒和细颗粒,分别进行级配分析,据此设计适宜的配合比;对适宜配合比下制备的混凝土试块进行拌合物性能、力学性能、耐久性及安定性测试,分析并确定钢渣骨料在水工生态框混凝土中的最大掺量。结果表明:宝钢钢渣骨料中粗颗粒级配介于5～16 mm连续级配和5～20 mm连续级配之间,与5～25 mm连续级配碎石复配后,可基本满足5～25 mm或5～20 mm连续级配碎石的要求;细颗粒级配不满足Ⅰ区、Ⅱ区或Ⅲ区要求,需要与中砂进行搭配使用,细颗粒取代Ⅱ区天然河砂的比例不宜超过25%,最高取代比例不应超过45%。钢渣与砂石骨料的表观密度差异较大,钢渣骨料取代砂石用于制备水工生态框混凝土时,细颗粒和粗颗粒应按体积百分比分别取代砂和石。以上述方法制备的钢渣骨料水工生态框混凝土试块,混凝土拌合物均具有良好的和易性,混凝土试块28 d抗压强度提升10%～20%,56 d电通量降至700 C以下。但钢渣骨料体积取代比例超...     

沸腾炉渣代替河砂用于砌筑砂浆

沸腾炉渣的理化性能较河砂、山砂等传统天然砂优良，能够解决河砂、山砂等因受产地、季节、颗粒大小和级配、含泥量及有机杂质等诸多不利因素变化致使砌筑砂浆质量状态波动不稳定的技术难题，并且来源和供应量稳定，因而扩大了建筑用砂范围，是一种新的建筑用砂资源。     

沥青胶砂在道路预防性养护中的应用研究

随着公路预防养护工作的开展,路面预防性养护材料的选择越来越受到重视,沥青薄层罩面因其投资低、不受净空标高限制等优点备受瞩目。然而目前对于沥青胶砂(SMA-5)尚未有规范标准参照,因此,为了探索沥青路面预防性养护材料,对沥青胶砂材料进行研究,分析了沥青胶砂的材料组成,研究了沥青胶砂混合料的级配,并同时通过试验确定其最佳油石比,最终通过试验验证其各项路用性能。对沥青胶砂的施工工艺进行了分析,确定施工的关键控制指标并在威海地区进行工程试验段应用。研究结果表明:沥青胶砂作为路面预防性养护材料具有良好的路用性能,可为威海地区沥青路面的预防性养护材料选择提供参考。     

钢渣粒度分布对钢渣水泥胶凝性能的影响

为了给钢渣水泥用钢渣粉的颗粒级配优化提供指导,研究了不同研磨时间下钢渣粉的粒度特性以及相应钢渣水泥的胶凝性能,并运用灰色关联分析方法计算了钢渣粉各粒级与钢渣水泥胶砂强度的关联度。结果表明：随着研磨时间的延长,钢渣的比表面积增大,活性增强,从而使钢渣水泥胶砂的抗折强度和抗压强度都得到提高。钢渣粉中小于20 μm的颗粒、特别是10~20 μm粒级对钢渣水泥胶砂的强度起促进作用,而大于20 μm的颗粒对钢渣水泥胶砂的强度起阻碍作用,因此要使钢渣水泥具有更好的胶凝性能,应设法提高-20 μm尤其是10~20 μm粒级的含量,同时减少+20 μm粒级的含量。     

尾矿砂在混凝土中的资源化利用技术研究

通过研究山西某铜钼尾矿的尾矿砂的颗粒级配,及该尾矿砂与天然砂的合适配比;经过混凝土配合比试验,分析混凝土拌合物工作性能和砌块的力学性能。研究结果表明,该尾矿混合砂完全可以应用在混凝土中,掺加量以不超过30%为宜。为该尾矿的综合利用提供了一种适用、有效的解决方案。     

自燃煤矸石粗集料特性对混凝土拌合物工作性影响研究

利用自燃煤矸石取代天然石材作粗集料配制煤矸石砂轻混凝土,并实现预拌混凝土大流动性的目标。采用正交设计,选取代表粗集料特性的附加用水量、砂率及颗粒级配范围3个影响因素,研究三者对自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性的影响及变化规律。结果表明,附加用水量对自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性影响最大,其次是砂率及煤矸石级配。当粗集料附加用水量为吸水率的78%、砂率为44%及煤矸石颗粒级配范围为m(5~10mm)∶m(10~15mm)∶m(15~20mm)=7∶47∶46时,拌合物在保持粘聚性和保水性能良好的前提下,流动性最大,且满足C20强度等级的设计要求。     

棉花滩水电站大坝工程人工制砂系统

棉花滩水电站大坝为全碾压重力坝，坝高１１５ｍ，坝顶长３００ｍ，大坝主体工程硷总量６１万ｍ３，其中碾压险５０万ｍ３，常态硷１１万ｍ３，根据级配要求，共需要粗骨料９５万ｔ，细骨料４１万ｔ。 １人工制砂方式 根据勘探资料表明，本工程附近的天然粗骨料较为缺乏，天然细骨料不仅贮量少，而且颗粒偏粗，砂的细度模数ＦＭ均在２．９２～３．８８之间，不符合大坝硷用砂的要求，且砂料所含的＜０．１６ｍｍ的细颗粒在０．４６％～６．７０％之间，与碾压砼用的细骨料所要求的＜０．１６ｍｍ的细颗粒在１２％～２０％之间有较大的差距，…     

铁尾矿砂用于混凝土细集料的试验研究

为探索铁尾矿砂用作混凝土细集料的可靠性,将不同比例的铁尾矿砂与天然砂混合制备铁尾矿砂混凝土,进行了铁尾矿砂颗粒级配调整、混凝土稠度和强度试验研究。结果表明：随着铁尾矿砂取代天然砂取代率的提高,其细度模数逐渐增大,过粗颗粒逐渐增多,级配曲线逐渐偏向右下角。选取一定比例的天然砂与铁尾矿砂混合后,颗粒级配得到明显改善;当铁尾矿砂的取代率为50%时,混凝土拌合物的工作性良好,达到了预拌混凝土大流动性的施工要求;掺入铁尾矿砂的混凝土28 d抗压强度高于普通混凝土,且随着尾矿砂取代率的递增,混凝土28 d抗压强度也递增,但劈拉强度表现出递减趋势。     

全尾砂新型充填胶凝材料在南洺河铁矿的应用

针对冀东铁矿全尾砂充填料,已经开发出适用于铁矿山全尾砂胶结充填法采矿的矿山尾砂固结粉(简称尾矿粉)。通过矿山工程应用表明,该种全尾砂新型胶凝材料不仅胶结充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在南洺河铁矿推广应用的试验研究。现场全尾砂取样的物化特性分析结果显示,南洺河铁矿全尾砂充填料不仅颗粒细(dav=0.361mm),含泥量高,而且级配差(不均匀系数53.4),属于级配严重不良的全尾砂充填料。为此,作者进行了胶砂比为1∶8和料浆浓度为73%的胶砂充填体强度试验。28d胶砂充填试块强度可以达3.024 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的2.77倍,满足了南洺河嗣后充填采矿对充填体强度的要求。     

铜矿全尾砂新型胶凝材料试验

针对铜矿全尾砂含泥量高、颗粒细的特点,试验制备出一种通过复合激活剂激活工业废料的新型胶凝材料。充填体强度测试结果表明,充填料浆总浓度为65%时,新型胶凝材料胶砂比1∶6充填体28 d强度是水泥胶砂比1∶3充填体的1.44倍,高达3.9 MPa,新型胶凝材料胶砂比1∶8 充填体28 d强度为2.5 MPa,接近水泥胶砂比1∶3充填体强度2.7 MPa,满足矿山要求;充填料浆的沉降试验和坍落度试验结果表明,新型胶凝材料充填料浆保水性能好,流动性能满足矿山充填输送要求。新型胶凝材料具有较好的市场推广价值。     

钢渣作胶凝材料和细集料制备高性能砂浆的研究

本文通过测试钢渣粉的活性、安定性和钢渣砂的颗粒级配、含水率、含泥量、吸水率、安定性等基本性能,研究陈化龄期对钢渣砂安定性的影响。利用安定性合格、级配合理的钢渣砂、钢渣粉、矿渣粉、激发剂和工作性能、凝结时间调节组分,通过配合比设计制备出工作性能良好、凝结时间合理、力学性能优良的高性能砂浆,并对其体积稳定性能进行研究。     

全尾砂新型充填胶凝材料在高官营铁矿的应用

前期研究已经开发出铁矿全尾砂充填料的矿尾粉胶凝材料。通过在石人沟铁矿应用结果表明,矿尾粉新型胶凝材料不仅充填体强度高,而且成本低,具有良好的性价比。为此开展了矿尾粉新型胶凝材料在高官营铁矿的推广应用。高官营铁矿全尾砂物化特性分析结果显示,该矿全尾砂颗粒细(da v=0.234 mm),含泥量高,且级配差,属于级配不良的全尾砂充填料。根据矿山充填系统,进行了胶砂比为1∶6和料浆浓度为65%的充填体强度试验。由此获得7 d充填体强度达到1.16 MPa,是相同条件下32.5R早强水泥的1.30倍。当向矿尾粉中添加1.5%的增强剂,充填体强度可达到1.62 MPa,可满足高官营铁矿上向分层充填法采矿强度的要求。     

煤矸石-粉煤灰用作井下充填材料实验研究

黄金矿山由于尾矿氰化物含量较高无法用于井下采空区充填,但随着井下采空区逐渐扩大,亟需充填材料用于回填,实验研究利用煤矸石-粉煤灰用作骨料与水泥混合充填至采空区。岩质煤矸石的普氏硬度为2.74,易于破碎加工。电厂干排粉煤灰,测得细度为18.6%,颗粒较细。将煤矸石破碎至20mm以下用作粗骨料,粉煤灰为细骨料,当煤矸石-粉煤灰比为7:3时,混合骨料级配与Fuller理论曲线接近,级配良好。以水泥为胶凝材料配制1:7、1:9两种灰砂比的充填材料,混合料浆浓度为83%时,均能满足采空区管道高浓度输送的流动度要求。测定不同养护龄期下充填材料的单轴抗压强度,两种灰砂比材料在浓度为83%、82%下,28d的强度均超过4MPa,最高可达6.03MPa,可满足采空区顶底部或中心部位的充填强度要求。     

油页岩CFB渣对水泥胶砂性能的影响

以燃烧油页岩发电过程中产生的油页岩CFB渣为水泥掺合料，在了解油页岩CFB渣特性的基础上，探讨了掺量、细度对水泥胶砂试样需水量、力学性能的影响。结果表明：油页岩CFB渣具有较大的比表面积，颗粒形态呈不规则状。油页岩CFB渣作为掺合料替代水泥制备的胶砂试样需水量增大，强度降低。当其平均粒径达到1.29μm时，可充分发挥其填充效应，替代20%水泥可超过纯水泥胶砂试样强度。