高硅铁尾矿制备高强混凝土的实验研究

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发布时间：2021-09-14

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高硅铁尾矿制备高强混凝土的实验研究
郑永超，倪文2，路国忠，魏浩2，王海霞2
(1．固废资源化利用与节能建材国家重点实验室，100041，北京；2．北京科技大学
金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，100083，北京)
摘要：选取两种高硅铁尾矿，针对各自特点，进行了以尾矿为主要原料制备高强混凝土材料的实验研究；
实验结果表明，此两种高硅型铁尾矿制备出的试块抗压强度均可达到100MPa以上，尾矿用量达70％，提高了尾
矿的综合利用率。
关键词：尾矿；高强混凝土；二次资源；环境保护
中图分类号：TU 528．31 文献标识码：A 文章编号：1000—4726(2011)04—0369—03
STUDY oN lUGH—STRENGTH CONCRETE PRoDUCED BY HIGH—SILICoN ⅡloN TAIL GS
ZHENG Yong—chao ，NI Wen ， LU Guo-zhong ， W EI Hao ，WANG Hai-xia
(1．State Key Laboratory of Solid Waste Reuse for Building Materials，100041，Beijing,China；2．Key Laboratory of
the Ministry of Education of China for High—Eficient Mining and Safety of Metal Mines，
University of Science and Technology Beijing，100083，Beijing，China)
Abstract：Select two kinds of h igh—silicon iron tailings as the main raw materials， according to their
characteristics， experimental study of high-strength concrete was conducted． Experiments show that the
compressive strength of samples produced by the two high—silicon iron railings can reach more than 100MPa，
respectively．W ith 70％ content of tailings，this way increases the comprehensive utilization of tailings．
Key words：iron tailings；high-strength concrete；secondary resources；environmental protection
本实验借鉴活性粉末混凝土【】的技术路线，所制
备的尾矿高强混凝土中尾矿的总体用量达到70％，抗
压强度达到1130 MPa以上，与传统混凝土制备工艺相
比，具有节能、降耗的优点。
1 实验原料
尾矿A产自北京密云某矿山，尾矿B产自辽宁鞍山
某矿山，均属高硅型铁尾矿，主要由硅酸盐、硅铝酸盐
及少量金属氧化物组成。尾矿A主要矿物成分为石英、
斜长石和角闪石，少量磁铁矿，尾矿B主要矿物成分为
石英、赤铁矿以及少量的角闪石和绿泥石。
由于矿石种类差异和选矿方式不同，导致尾矿粒
级差异较大。表1为两种尾矿粒级组成表。
2 实验方案
针对两种尾矿不同性质，制定不同的实验方案。
表1 尾矿筛分析结果( ) ％
粒级区 -0．O45 O．O8 O．16 O_315 O．63
间／mm -0．O45 +1．2：
- 0．O8 一O．16 -0．315 ～O．63 —1．25
尾矿A 4-3 3．4 20-2 26．7 25．7 11．5 8．2
尾矿B 46．3 48．9 4．8 — — — 一
收稿日期：201l-03—22
作者简介：郑永超(1978一)，男，河北河间人，工程师，博士，主要研究方
向为固废资源化利用、环境保护，e—mail：anton@163．eom．
(1)对尾矿A、尾矿B分别使用0．08 mm、0．045 mm
方孔筛进行筛分分级，将筛上部分作为尾矿高强混凝
土的细骨料。
(2)筛下部分与原始粒级的矿渣(0．1～5 mm)、原
始粒级的水泥熟料(0．1～10mm)、脱硫石膏按照40：26：
26：8的比例进行混磨，磨至比表面积达到6000cm2／g以
上。
(3)将步骤(1)、(2)所得物料按1：1的比例混合，
使用尾矿A的混合料加入1．0％减水剂，水胶比O．17。使
用尾矿B的混合料加入1．5％减水剂。水胶比0．15。搅拌
后在尺寸为30mmx30mmx50mm的模具中进行浇筑振
动成型。
(4)成型后的试件在20~1oC、不低于90％~N对湿
度条件下养护24 h后拆模。再将试件在60℃的温度条件
下进行湿热养护。
以上两种尾矿中，高强混凝土材料的尾矿总体含
量均为70％，包括矿渣及脱硫石膏在内的总固体废弃
物含量达87％。
3 结果分析
分别测试利用尾矿A、尾矿B$1j备的高强混凝土试
块A及试块B的3，7，28d抗压强度，结果如图1所示。
由图1强度曲线可知，试块B的早期强度比试块A