不同锰渣掺量混凝土试验研究

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发布时间：2021-09-06

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不同锰渣掺量混凝土试验研究
陈平1．2，王振军’，刘荣进1l
(1．桂林理工大学材料科学与丁程学院，广西桂林541004；
2．有色金属材料及其加工新技术省部共建教育部重点实验室，广西桂林541004)
摘要：锰渣作为生产锰铁合金的副产物，被当作工业废弃物堆积、填埋，所以将其作为混凝土掺合料有效的资源化利用具有重要意义。
对C40混凝土进行不l百J锰渣掺量的试验，测试其强度变化趋势，并以掺有20％锰渣的C40混凝土作为试验基础，着重研究在高效减水剂
配合下大掺量锰渣混凝土强度试验．
关键词：锰渣；混凝上；强度；高效减水剂；坍落度
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)02—0071—03
Experimental study on concrete of manganese slag in diferent dosage
CHENPing 。WANGZhen-jun ．LIURong-jin
(1．College ofM aterials Science and Engineering，Guilin University ofTechnology，Guilin 541004，China；2．Key Laboratory ofNonferrous
Materials andNew ProcessingTechnologyofMinistryofEducation，GuilinUniversity ofTechnology，Guilin 541004，China)
Abstract： Manganese slag—as a byproduct of producing manganese feroalloy，was piled up and landfilled，therefore it has important significanceto
useit effectivelyas concrete admixtures．Inthis research，theC40 concretewith diferent contentofmanganese slagwere experimented，to
test their changing tendencies of com pressive strength，and C40 concrete with 20％ m anganese slag was experimented as sample．In cooperation
with superplasticizer，the concrete with much larger amount ofmanganese slag was experimented tO test compressive strength．
Key w ords： manganese slag；concrete；strength；superplasticizer；slump
() 引言
随着社会生产力和经济高速的发展，资源、能源的消耗巨
大，环境问题口益突【叶J，如：材料生产和使用过程中资源过度开
发和废弃及其造成的环境污染和生态破坏，对社会经济的可持
续发展和人类自身的生存构成严重的障碍和威胁。混凝土工业
作为能源消耗和产生环境影响的大户，使得混凝土的可持续发
展势必受到制约。所以必须采取有效措施和发展环境保护型可
持续发展的材料、设计与施 17 。
广西、湖南等省锰资源居全围前列，多年来锰矿开采量及
锰制品业在仝旧处于领先地位，但生产后的锰渣一直未能得到
妥善处理处置，锰渣尾矿坝占地面积大、对周边环境影响大，
尤其足锰渣污染地表水、地下水及土壤，已造成了严重的环境
污染因此锰渣混凝土的制备及主要性能研究意义就屁得十
分重大。
1 原材料及试验方法
1-1 原材料
锰渣：桂林康密劳铁合金厂排放的高炉水淬锰铁废渣，外观
浅绿色或棕黄色，呈疏松不规则颗粒状，露天稍有结块，易磨性差，
平均粒径存3 mm 以下，堆积密度700 kg／m ，密度2 870 kg／m ，
含水率较高，一般在40％左右；颗粒呈多菱角状．表面致密，粗颗
粒含最较多
收稿日期：2009—10-11
水泥：桂林鲁山水泥厂产P·O 42．5级水泥。标准稠度用水量
25．0％，筛余22％，比表面积399m2／kg，初凝173 min，终凝206min。
胶砂强度28 d抗压45．6 MPa，抗折7．6 MPa。主要检测成分：
SO3，2．89％；M gO ，1．79％。
高效减水剂：桂林市盛立混凝土外加剂有限公司产NSO
B一萘磺酸甲醛高缩物钠盐高效减水剂，掺量为水泥质量的1％～
2％，减水率15％--20％。相同水灰比条件下，掺1．5％可使坍落度增
大100mii1以上；保持混凝土强度不变条件下，可减少10~／~15％
水泥用水量。
集料：粗集料采用桂林本地矿山开采碎石，粗集料级配连续，
粒径5～30 inln，其中5～10 iilln：0-20％；10～20 mm：25％-75％；
20～30 mm：10％-45％；30 mfl以上0～5％。细集料采用桂林本地
河砂，细度模数2．8，属于中砂范同内。
1．2 锰渣XRD 分析
锰渣XRD(图1)分析曲线可以看出，矿物组成主要是由玻璃
体构成，晶相很少，通过少部分晶体物质显现的峰值分析，发现锰
渣中含有矽卡岩类矿物(主要矿物成分有石榴子石、辉石、透辉
石、绿帘石或上述共熔体等)、钙锰辉石、镁蔷薇辉石口和少量的
硅酸二钙。其中，由矽卡岩类矿物化学式可知，此类矿物与沸石
类矿物成分相近，由于此类废渣中MnO含量比较高，多形成含
锰的硅酸盐及铝硅酸盐的矿物(如蔷薇辉石MnO·SiO：、锰质钙
长石2MnO·A1 O ·SiO 等)3_。所以锰铁合金渣具有潜在水硬性
和火山灰性，具备用作混凝土掺合料和水泥混合材的条件[41