首钢尾矿人工砂石在混凝土中的应用研究（一）岩土工程师考试

文章作者 100test 发表时间 2009:06:24 19:07:39
来源 100Test.Com百考试题网

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　　摘要：本文研究了首钢迁安尾矿人工砂石的材性，其尾矿人工砂、石在普通商品混凝土、高密实混凝土及工程中的成功应用情况与良好效果，对解决天然砂资源短缺和尾矿资源的利用有积极的意义。
　　关键词：尾矿 尾矿人工砂 人工砂 建筑用砂 商品混凝土
　　一、前言：
　　混凝土结构的大量应用，消耗了大量的天然砂石资源。占混凝土体积70%以上的砂石骨料要开山采矿，挖掘河床，全国每年建筑用砂石约需50多亿吨。以北京市为例，每年建设用砂石就要6400万吨，其中，仅用于商品混凝土的中、粗砂2002年需求量即为1400万吨。北京市市政府为了治理大气污染，改善环境，已陆续关停北京市界内的全部天然砂石场。而2003年北京建筑开复工面积高达1亿平方米，寻求替代资源迫在眉睫。
　　首钢矿业公司座落于河北省迁安县内，因该铁矿品位不高，因而采用以下工艺：采矿→剥岩（废弃岩石）→破碎→磁选（废弃磁滑轮碎石）→磨细→磁选（废弃尾矿砂）→磨细→磁选（废弃尾矿砂）→精矿粉。废弃岩石、废弃磁滑轮碎石占地堆放，目前已堆积10亿吨左右，每年废弃岩石还以5500万吨、废弃磁滑轮碎石以134万吨继续排放。二次磨细的废弃物（尾矿砂）混在一起水送堆坝存放，现已积存2.75亿吨，目前还以每年700万吨的速度继续排放。目前，尾矿已造成大量占地，污染环境。
　　首钢矿业公司距北京约200公里，该公司有自备铁路线与货场，如利用晋煤东运的空返车皮运砂进京，在京东地区使用，价格上能与优质天然砂竞争，同时使用单位还能享受免税优惠，在经济上是合理的。而在技术上是否可行，我们进行了首钢迁安尾矿在混凝土中的应用研究。
　　二、研究内容
　　1、首钢迁安尾矿砂（处理后）做建筑用砂、原状废弃磁滑轮做建筑用石的材性分析研究。
　　2、首钢迁安尾矿人工砂与天然砂进行商品混凝土同条件对比试验研究。
　　3、尾矿砂石高密实混凝土应用技术初步研究。
　　4、试点工程应用技术研究。
　　三、试验结果与分析
　　1、首钢迁安尾矿砂的矿物组成和化学成份见表一、表二，处理后的尾矿砂做建筑用砂、原状废弃磁滑轮做建筑用石完全符合GB/T14684—2001《建筑用砂》、GB/T14685—2001《建筑用卵石、碎石》的国家标准规定。详见表三。
　　2、尾矿人工砂与天然砂进行商品混凝土同条件对比试验研究
　　（1）试验方法与材料
　　A 试验方法
　　同时间，同成型与标准养护条件，利用相同水泥、粗骨料、外加剂、粉煤灰等材料和相同掺量配比拌制5个不同水灰比的天然砂和人工砂混凝土，对比混凝土拌合物的塌落度等和易性及混凝土3天、7天、28天抗压强度。
　　B 试验材料
　　水 泥: P.O32.5 ；28天抗压强度为46.8Mpa 。
　　石 子：卵碎石 ；公称粒径为5~25mm ，针片状含量：6.0% ；含泥量：0.6% ；泥块含量：0.3% 。
　　外加剂：泊林达外加剂厂，BLD-3泵送剂 。
　　粉煤灰：Ⅱ级 。
　　天然砂：中砂；细度模数：2.6 ； 含泥量：3.0% ；泥块含量：1.0% ；堆积密度：1448kg/m3 。
　　首钢尾矿人工砂： 细度模数：2.5 ；石粉含量：4.4% ；泥块含量：0.8% ；堆积密度：1488kg/m3
　　表一 尾矿砂、石的矿物组成

矿物	石英	长石	辉石	磁铁矿	其它矿物
尾砂	40	20	20	10	10

　　表二 尾矿砂的化学成份

成份	SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	K2O	Na2O	CaO	MgO	SO3	L
尾矿	72.12	4.40	0.21	12.87	1.10	1.10	2.90	3.77	0.36	1.08