我国石膏砌块生产发展评述

本文结合我国石膏资源和国内外石膏砌块的发展状况，分析论述了我国墙体材料工业的基本特点、石膏砌块的性能及应用，简要介绍了国外的先进生产工艺，并提出加快我国石膏砌块生产发展的建议。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质,解决尾矿堆积问题,采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料,2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料,通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖,探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响,对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%,振动时间40 s、水胶比0.3,目标孔隙率20%;此时,透水砖抗折强度为3.34 MPa,符合国家标准Rf3.0,抗压强度为15.44 MPa,符合国家标准MU15,透水系数为2.58×10-2 cm/s,符合国家标准A级标准,实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳;未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳,抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa,透水系数符合国家A级标准;焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下,力学性能焙烧尾矿透水砖较好,而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

高效减水剂对铁尾矿高强结构材料性能的影响

研究了在相同流动度条件下,不同高效减水剂的种类和掺量对铁尾矿高强结构材料力学性能的影响。试验结果表明:PC型减水剂对铁尾矿高强结构材料的强度提高幅度最大,FDN次之,UNF-5最小。在相同流动度的条件下,当PC型高效减水剂掺量为0.4%时,高强结构材料28d的抗折强度和抗压强度分别可以达到17.8 MPa和87.1MPa。在浆体硬化过程中,PC型减水剂不仅起到吸附分散作用,还能发挥空间位阻作用,能进一步提高铁尾矿高强结构材料的强度。     

铁尾矿免蒸免烧砖的研制

在对赤城龙关地区铁尾矿的性质和成分进行分析的基础上,进行了以铁尾矿为主要原料制备免蒸免烧砖的试验研究。通过改变铁尾矿、中砂、石灰、水泥以及外加剂的用量,采用QTY6-16型液压砌块成型机的压制成型,经过自然养护,抗压强度和抗折强度达到了《GB5101-2003》MU10的标准要求。尾矿利用率达到50%。这一成果如投入到实际生产,不仅缓解了赤城地区选矿厂尾矿排放对周边环境的影响,又可节约资源,实现了矿产业的可持续发展。     

磷石膏制备胶结材和混凝土的研究

以磷石膏作为掺合料替代部分水泥、添加聚羧酸减水剂,制备了胶结材和混凝土,并对其性能进行了研究。结果表明:掺入5%的磷石膏的胶砂试块的抗压抗折强度均满足P.O42.5水泥的指标要求,掺入10%~15%的磷石膏的胶砂试块抗压抗折强度能达到P.O32.5水泥的指标要求,胶砂试块的凝结时间及安定性均合格;采用磷石膏替代小于等于25%的水泥、添加2.0%~2.3%的聚羧酸减水剂可以配制C30混凝土,抗渗性能达到P12抗渗等级要求。     

脱硫石膏配制胶结材和混凝土的研究

以脱硫石膏、水泥、石子、砂子、外加剂为原料配制胶结材和混凝土,并研究了所配制的胶结材和混凝土的性能。结果表明:脱硫石膏经过烘干、筛分后,与水泥、高效减水剂混合能够作为胶凝材料。用脱硫石膏替代10%水泥配制成胶砂,其抗压、抗折强度均满足P.O42.5水泥的强度指标要求,凝结时间及安定性合格;采用脱硫石膏替代30%水泥,添加减水剂配制成混凝土,其强度满足C30混凝土指标要求,抗渗性能达到P12抗渗等级要求。本研究结果如果能够实施,既可以大量利用脱硫石膏,又可以解决环境污染。     

水泥石膏相似材料的模拟实验

采用水泥石膏相似材料制作模型，工艺简单、材料来源广、价格低廉，其材料与岩石的结构及破坏方式均类似。它既保留了水泥砂浆流动性好的优点，又大幅度地提高了砂浆的抗压强度和抗剪强度，是一种较好的相似材料。着重研究了石膏用量、水泥用量、水的用量对水泥石膏砂浆强度的影响；并寻找到一组符合现场岩石性能的水泥石膏砂浆的优良配方。     

钼尾矿制备陶瓷透水砖的研究

以钼尾矿为主要原料,配以适量高温黏结剂,采用模压成型法制备陶瓷透水砖。研究了钼尾矿含量、烧结温度、保温时间和成型压力对陶瓷透水砖性能的影响,结果表明:随着钼尾矿含量的增加陶瓷透水砖的抗折强度逐渐降低;而透水系数则先增加后降低,当钼尾矿用量为80%时达到最大。试验得到的最佳工艺条件为:钼尾矿用量80 %,烧成温度1 200 ℃,保温时间30 min,成型压力15 MPa,在此工艺条件下,制得透水砖的抗折强度为4.6 MPa;透水系数2.6×10^-2 cm/s。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了一条新途径。     

钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响

为了研究钢渣粉掺入对高强尾矿混凝土性能的影响,以比表面积为5 950 cm2/g的钢渣粉等量替代比表面积为5 137 cm2/g的基础胶凝材料(铁尾矿、矿渣、水泥熟料、天然石膏的梯级磨矿产品,各对应成分的质量比为40∶26∶26∶8)进行了胶砂流动度试验,并以等质量的原始粒级铁尾矿为骨料,进行了混凝土试件强度试验。结果表明:钢渣粉的掺入在一定程度上提高了体系的流动度;钢渣粉的掺入对混凝土早期强度有明显的负面影响;钢渣粉水化作用的缓慢、持久释放,使掺钢渣粉的混凝土后期强度显著增长,但钢渣粉的掺量不宜超过20%。试验产品的SEM分析表明,无论是否掺加钢渣粉,尾矿混凝土水化产物均为钙矾石和C-S-H凝胶;在反应的中后期,体系中C-S-H凝胶和钙矾石的协同生成能够促进体系强度的增长。     

用特细铁尾矿生产混凝土空心砌块

利用铁矿采选过程中产生的围岩碎石及尾矿代替砌块生产中的粗细骨料试制混凝土小型空心砌块，通过对样品进行检测及经济分析表明，可以制成符合国家标准的承重混凝土小型空心砌块，这一成果，不仅给面临资源枯竭的矿山带来新的产业方向，而且有利于环境保护。     

四川某铜矿尾矿特性及用其生产尾矿页岩烧结砖的工艺

对四川某铜矿选别尾矿的化学成分、矿物成分及相对含量、粒度及其分布进行了测试分析研究,将该尾矿按不同比例直接加入到页岩中烧制出了页岩实心砖,研究了不同原料配比及烧成制度下制品的抗压强度等性能。结果表明,该尾矿的矿物成分主要是石英、钠长石等,粒度集中分布在40目～140目,当尾矿加入量为25%～45%,烧结温度950～1050℃并保温3h时,页岩实心砖的抗压强度为14.4～40.1MPa,吸水率8.7%～13.9%,达到了烧结页岩实心砖的国家标准(GB5101-2003)的要求。对实现该尾矿的资源化,减少尾矿堆放对环境的污染有重要意义。     

用细粒低硅铁尾矿制备三免砖

利用某种工业粉状废物制备廉价的无水泥固化剂,并以武钢矿业公司金山店铁矿细粒低硅铁尾矿为主要原料,研制MU25级的免烧、免蒸、免水泥建材砖(简称三免砖),考察了固化剂的掺量及其机械活化方式、试件的成型压力、化学外加剂种类及掺量、初期养护制度等工艺条件对制品抗压强度和耐水性的影响。试验结果表明:在成型压力为50 MPa条件下,混磨的固化剂掺量为25%,铁尾矿掺量为75%,有机早强剂A、防水剂B与固化剂掺量之比分别为0.02%、0.3%,初期养护温度为50℃、养护时间为36 h时,所制备的三免砖28 d的抗压强度和饱和抗压强度分别达到27.2 MPa和24.3 MPa,各项性能指标均能满足《JC/T422—2007非烧结垃圾尾矿砖》的要求。该研究为尾矿的大规模利用提供了一项投资小、效益高的技术。     

黄金尾矿用于生产烧结墙体砖试验研究

黄金尾矿的大量排放占用土地,还引发严重的环境和地质灾害等问题。研究将其用于烧结墙体砖生产,在大量处理尾矿的同时还能产生巨大的经济效益,是一种经济且环保的利用方法。排山楼矿业黄金尾矿中利于形成烧结强度的矿物含量达60%以上,-0.075mm的细颗粒含量占85%,适和用于烧结墙体砖生产。黄金尾矿：红陶土：黄土配比为5:4:1,另外添加5%铁尾矿的混合材料制坯性能较好,将混合材料含水率控制为20%,混合后陈化24h,经手工练泥后在2MPa成型压力下制坯,自然阴干5d后可满足烧结工艺要求。砖坯经缓慢升温后在1020℃的烧结温度条件下烧结2h,缓慢冷却后可生产颜色和外观质量好、达到MU15强度等级的优等品烧结普通砖。     

钼尾矿制备莫来石-石英复相陶瓷的研究

以钼尾矿为主要原料,配以适量粉煤灰,采用常压烧结法制备莫来石-石英复相陶瓷。研究了钼尾矿含量、烧成温度、保温时间和成型压力对样品性能的影响。结果表明,当钼尾矿用量为75%,烧成温度为1 320℃,保温时间为60 min,成型压力为35 MPa时,该陶瓷的抗折强度可达88.4 MPa;气孔率为5.3%。研究成果为钼尾矿的综合利用提供了参考。     

用工业废渣磷石膏生产建筑石膏粉研究

针对影响磷石膏性质的杂质，讨论了水洗效果、煅烧温度的确定等。同时利用XRD和SEM扫描电镜等测试手段，研究了建筑石膏制品的微观结构。结果表明：磷石膏经水洗后不用任何外加剂完全可以生产出符合GB9776标准要求的建筑石膏粉。     

废渣黄石膏配制胶结材和混凝土的研究

以废渣黄石膏、水泥、石子、砂子、外加剂为原料配制胶结材和混凝土,并对其性能进行了研究。结果表明:加入10%黄石膏的水泥胶砂抗压抗折强度均满足P.042.5水泥的强度指标要求,其凝结时间及安全性合格;采用配比为黄石膏30%、水泥70%、CJ-1高效减水剂1.2%~2.0%可以配制C30混凝土,其抗渗性能达到P12抗渗等级要求。该工艺既可以大量利用废渣黄石膏,又可以解决环境污染问题。     

用铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究

通过配料和烧制试验研究,成功地完成了掺加铁尾矿烧制胶凝材料的试验研究并取得突破。与GB/175-2007通用硅酸盐水泥标准对照,铁尾矿掺量为6%的胶凝材料强度达到了52.5硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为10%的胶凝材料的强度达到了42.5R硅酸盐水泥标准;铁尾矿掺量为15%的胶凝材料强度达到了32.5硅酸盐类水泥的标准。对试样的XRD,SEM和能谱分析研究结果表明,利用铁尾矿烧制的胶凝材料具有与普通硅酸盐水泥熟料相似的矿物组成。     

云母粉对模型石膏性能影响的探讨

本文针对湖北荆门某石膏矿生产的半水石膏进行了云母粉的添加试验研究,分别研究了云母粉的添加对模型石膏的水膏比、初终凝时间、抗折强度和吸水率的影响,探讨了云母含量对石膏制品强度等相关性能影响的规律。     

斑岩型铜尾矿制备连通孔陶瓷透水材料的试验研究

以斑岩型铜矿尾矿、高岭土、玻璃粉为主要原料,制备连通孔陶瓷透水材料。研究了骨料配比、结合料用量、成型压力和烧成制度对连通孔陶瓷透水材料抗折强度和透水系数的影响。当m(铜尾矿):m(高岭土):m(玻璃粉)为7:3:2、成型压力为1 MPa、烧成温度为1 150 ℃、保温时间为90 min时,工艺流程最佳。此时,连通孔陶瓷透水材料抗折强度为3.9 MPa,透水系数为2.7×10-2 cm/s,劈裂抗拉强度为3.7 MPa,耐磨性磨坑长度为25.2 mm,抗冻性为D50。      

粒度组成对β-半水石膏性能的影响研究

针对湖北荆门某石膏矿生产的半水石膏进行了不同粒度组成对其性能影响的研究.将原石膏粉分为+0.12 mm、-0.12 +0.096 mm、-0.096+0.075 mm、-0.075 +0.061 mm、-0.061 mm5个级别,对不同粒级标准石膏模型的水膏比、抗折强度以及吸水率进行测试和比较,从而确定一个使模型石膏抗折强度和吸水率等性能最好的粒级分别是-0.061 mm、+0.12 mm,随粒度减小模型石膏水膏比增加,抗折强度提高,吸水率降低.