首钢尾矿人工砂石在混凝土中的应用研究

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

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→破碎→磁选→磨细→磁选→磨细→磁选→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

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

表二 尾矿砂的化学成份

表三 尾矿砂、石的材性分析

试验结果

两种混凝土拌合物的和易性没有明显区别，流动性塌落度值见表四，粘聚性和保水性均为良好。塌落度损失基本相同。

TT代表天然砂配制的混凝土，WT代表尾矿人工砂配制的混凝土，抗压强度结果见表四：

表四 和易性与抗压强度结果

试验结果分析与结论

A以同条件对比拌制的尾矿人工砂混凝土其拌合物的和易性基本与天然砂混凝土相同，而尾矿人工砂混凝土抗压强度高于天然砂混凝土，最高为22%,最低为5%,平均抗压强度高12%.说明使用好尾矿人工砂配制商品混凝土将可以节约水泥，降低成本。