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。     

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.     

人工砂混凝土性能试验研究

采用正交试验方法配制了不同人工砂取代率、石粉含量、粉煤灰含量的混凝土,对比了每组混凝土的坍落度,研究了3 d、28 d龄期混凝土的抗压性能。结果表明:最优配比的人工砂取代率、石粉含量和粉煤灰含量分别为10%、3%和5%,此时28 d抗压强度为40.1 MPa,满足30 MPa的混凝土设计强度。     

废玻璃粉-尾矿砂混凝土的强度试验研究

将特细尾矿砂和磨细废玻璃粉混合物用于C30混凝土的细骨料,废玻璃粉按照0、10%、20%、30%、40%、50%和60%等质量代替尾矿砂,制作了8组共计72个普通砂和废玻璃粉-尾矿砂细骨料二种混凝土标准抗压试件,养护7 d、28 d、90 d后分别测试它们的抗压强度。结果表明,全部用特细尾矿砂作为混凝土细骨料,混凝土和易性和强度等性能均不如普通中粗砂混凝土;废玻璃粉的添加能够提高尾矿砂混凝土的强度,但是,混凝土的强度增长与废玻璃掺量为非线性关系。当废玻璃粉掺量在20%~30%时,尾矿砂细骨料混凝土各龄期强度即可达到普通中粗砂混凝土各龄期强度值;磨细至一定粒径以下的废玻璃粉具有较高的火山灰活性是混凝土强度提高的内因。研究对固体废弃物的再利用具有参考价值。     

金尾矿砂作为混凝土集料的物化性质及其改性试验

金尾矿砂是金矿选矿作业排放的固体废弃物,其露天堆存不仅占用土地、污染环境,还造成极大的安全隐患。以金尾矿砂代替天然砂石作为混凝土的集料,既可减少天然砂石的开采,又能实现固废资源化利用。以陕西某金矿尾矿砂作为研究对象,分析了其基本物化性质及作为混凝土集料的物化性质。在此研究基础上,通过改性剂对金尾矿砂进行了表面涂覆改性,将改性后的金尾矿砂取代部分河砂作为全集料进行了混凝土试配试验。结果表明,金矿尾矿砂粒度过细,泥块含量超标,棱角尖锐,直接作为集料对混凝土性能不利;通过改性剂涂覆可有效降低金尾矿砂颗粒间的黏聚力和内摩擦角;在改性剂SA涂覆用量为砂量0.015倍的条件下,金矿尾砂颗粒之间的黏聚力下降约56%,内摩擦角下降约13%;在取代河砂30%的条件下,表面改性后的金尾矿砂制备的无粗集料混凝土样用水量较低,而扩展度及强度明显较高;在砂灰比为1.5的条件下,掺改性金尾矿砂的混凝土强度较无改性样高出20%以上。通过调整砂灰比、用水量以及减水剂量,以改性金尾矿砂取代部分细集料可以配制出不同强度等级及不同流动性的无粗集料混凝土材料,以满足不同建筑工程的使用要求。     

基于正交实验金尾矿砂再生混凝土实验研究

为缓解天然砂石资源短缺,采用正交实验对金尾矿砂再生混凝土进行力学研究,选取水灰比、金尾矿砂取代率、再生粗骨料取代率和粉煤灰掺量四个影响因素,得到了金尾矿砂再生混凝土抗压、抗拉强度两种性能指标,并基于力学性能进行了配比优化组合研究。结果表明:水灰比、粉煤灰掺量对两种评价指标影响显著,其次是金尾矿砂取代率,而二次破碎的再生粗骨料对二者影响较小。综合考虑配制金尾矿砂再生混凝土的较佳因素水平方案为水灰比0.45、金尾矿砂取代率30%、再生粗骨料取代率30%、粉煤灰掺量10%。通过对较佳配比浇筑的金尾矿砂再生混凝土与普通混凝土、再生混凝土的两种强度对比和微观分析可知,金尾矿砂应用于再生混凝土中是可行的。      

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...     

利用铬渣、钡渣生产混凝土

用铬渣、钡渣代替部分天然砂制作强度等级为C15的普通混凝土,取代率为50%时,混凝土的抗压强度达到18.9MPa,比混凝土的设计强度提高26%,所做混凝土试块的收缩率小于1.5×10-4;对混凝土碎粒作毒性鉴别试验,Cr6+和Ba2+都远小于国家规定的标准值。     

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。     

基于正交设计的大流动性自燃煤矸石全轻混凝土试验研究

为了实现大流动性自燃煤矸石全轻混凝土的配制要求,采用正交试验分析了粉煤灰取代率、减水剂掺量、砂率3个配合比因素对自燃煤矸石全轻混凝土拌合物工作性及硬化强度的影响.研究结果表明:粉煤灰取代率对拌合物工作性及硬化强度的影响最显著,其次是减水剂掺量和砂率.用粉煤灰取代率15％、减水剂掺量0.72％、砂率42％为参数进行配合比设计时,可使设计强度为C20的自燃煤矸石全轻混凝土在保持拌合物粘聚性和保水性良好的前提下,既实现预拌混凝土大流动性的目标(H＞160 mm),又保证了硬化混凝土具有较高的强度.研究结果对进一步探索预拌全轻混凝土提供了理论参考.     

用某钼尾矿制备高性能混凝土的试验

将钼尾矿、矿渣、水泥熟料、石膏进行机械力粉磨,制备胶凝材料,研究了胶凝材料掺量和砂率对混凝土力学性能的影响。结果表明,随着胶凝材料掺量的增加,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均增大;随着砂率的增大,混凝土的坍落度和混凝土试块的抗压强度均先增大后减小。当胶凝材料和骨料质量比为1∶3.0,砂率为0.35时,养护28 d的混凝土试块的抗压强度达68.7 MPa。在钼尾矿胶凝材料体系中,C-S-H凝胶、AFt及氢氧化铁凝胶等水化产物相互交织,未参与反应的微细粒填充到体系的孔隙中,促进了胶凝材料强度的增长。     

高效减水剂对铁尾矿高性能混凝土性能的影响

将北京密云铁尾矿与高炉水淬矿渣、水泥熟料、脱硫石膏通过三段混合磨矿形成胶凝材料,然后将胶凝材料与铁尾矿混合,并加入高效减水剂,制备成高性能混凝土材料,其中铁尾矿总掺量达到70%。固定其它参数与试验条件,改变高效减水剂的种类和掺量,研究高效减水剂对铁尾矿高性能混凝土性能的影响。试验结果表明：聚羧酸系高效减水剂对新拌混凝土的工作性能最有利,掺入UNF-5的硬化混凝土各龄期的抗压强度最高,28 d强度已经达到80 MPa。     

山西灵丘低硅铁尾矿制备加气混凝土的试验研究

以低硅铁尾矿作为主要原料,铝粉作为发气剂,成功制备出了符合GB/T 11968-2006的A3.5,B06级加气混凝土制品。考虑最大限度使用铁尾矿的情况下,铁尾矿、硅砂、石灰、水泥和脱硫石膏的最优化配合比(质量比)为40∶20∶25∶10∶5,铝粉加入量为0.057%,水料比为0.57,静停养护温度为70 ℃,加气混凝土制品的抗压强度达到4.11 MPa,此时体积密度为590 kg/m 3 ,比强度为6.97 MPa。由X射线衍射测试分析可知,成品中主要的矿物成分为托贝莫来石,此外还有硬石膏和残留的石英等。扫描电镜和能谱分析结果显示,成品中形成了CSH和托贝莫来石相互交织的网状结构,有效的提高了加气混凝土的强度。     

用首钢大石河铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用首钢大石河铁尾矿进行制备蒸压加气混凝土的试验研究,为该铁尾矿的资源化利用提供技术依据。结果表明,在铁尾矿磨矿细度为-0.08 mm占97.2%,4种原料铁尾矿、石灰、水泥、石膏的配比为60∶25∶10∶5,铝粉膏加入量为原料总量的0.06%,液固比为0.6,稳泡剂用量为总水量的8%,料浆浇注温度为50 ℃,静停养护温度和时间分别为60 ℃和4 h,蒸养压力、温度、时间分别为1.25 MPa、180 ℃、8 h的条件下,可制得强度等级为A3.5、密度等级为B06的蒸压加气混凝土。X射线衍射分析结果显示,制品中的主要物相是0.9、1.1、1.4 nm托贝莫来石及铁尾矿中的残留矿物。     

铁尾矿基陶粒混凝土的制备及性能研究

随着矿冶行业的快速发展,尾矿堆积量逐年增多,特别是铁尾矿已成为国内研究者关注的焦点。先用铁尾矿制备轻质高强陶粒,然后以该陶粒作为轻骨料制备陶粒混凝土。采用正交试验研究水灰比、减水剂用量、砂用量、增稠剂用量对陶粒混凝土抗压强度及陶粒上浮的影响。通过试验确定该铁尾矿基陶粒混凝土的最佳方案为水灰比0.25、减水剂用量0.5%、砂用量20%、增稠剂用量0.12%。最终制得28 d抗压强度为67.33 MPa、抗折强度为8.1 MPa、体积密度1 940 kg/m3的高性能陶粒混凝土。研究中解决了轻骨料陶粒混凝土中陶粒上浮问题,实现了资源二次开发。      

全尾矿废石骨料高强混凝土的试验研究

从资源再生、生态环境保护和循环经济的角度出发,以重新级配后的密云地区铁矿废石为粗骨料、密云地区铁尾矿为细骨料,将铁尾矿与矿渣、水泥熟料、脱硫石膏通过梯级混磨得到混合料,与单独磨细的钢渣粉混合为胶凝材料,加入减水剂和水后制备成高强混凝土材料,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段进行微观结构与物相组成的变化研究,进而分析反应机理。所制备的混凝土的固废总比例达到91%,使用废石代替天然石子,铁尾矿代替天然砂子,其天然砂石替代率达到100%,制得的混凝土试块28 d抗压强度达到75.92 MPa。     

铁尾矿干压免烧砖的制备

以陕西某铁尾矿为主要原料,添加少量水泥及适量当地河砂,制备MU15级干压免烧砖,研究了铁尾矿与河砂的质量比、水泥用量、拌和用水量、成型压力以及化学外加剂对尾矿免烧砖抗压强度的影响。结果表明：在成型压力为15 MPa条件下,铁尾矿与河砂的质量比为1.25∶1.00,水泥在固体干料总量中占10%,拌和用水量为固体干料总量的8%,萘系高效减水剂掺量为水泥量的0.8%,葡萄糖酸钠缓凝剂掺量为水泥量的0.03%时,可制得28 d抗压强度达到16.4 MPa的铁尾矿免烧砖,其各项性能指标符合JC/T 422-2007《非烧结垃圾尾矿砖》标准的规定。     

石墨矿尾矿制备路面砖面层的试验研究

简单介绍了石墨矿尾矿的组成及物理性质,石墨矿尾矿砂浆制备及性能研究,石墨矿尾矿砂浆与胶磷矿尾矿基层复合后的力学性能,混凝土路面砖的性能测试等方面.利用胶磷矿尾矿作为基层骨料,石墨尾矿砂代替天然砂制备水泥砂浆附在道路砖面层,以及普通硅酸盐水泥(32.5R)作为胶凝材料制备彩色路面砖.砖的面层厚度8～ 10mm,原料配合比:灰砂比0.33(水泥含量占原料25％)、水灰比0.18、减水剂占水泥的0.8％、颜料占原料的5％,经砂浆制备、基层与面层复合、振动成型、抹平表面、标准养护等一系列工艺步骤制成彩色路面砖.经测定,该砖3d抗压强度达11MPa,7d抗压强度达17MPa,28d抗压强度达30MPa,符合路面砖国家标准,为矿山企业综合利用胶磷矿尾矿资源和石墨矿尾矿资源提供了可靠的技术依据.