粉煤灰综合利用
FLY ASHCOMPREHENSIVE UTILIZATION
铁尾矿砂制备混凝土技术研究 Preparation Technique of Concrete Using Iron Tailing Sand
侯云芬，司武保，彭小东
2016NO.6 试验与应用
（1.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京，100044；2.北京市高校工程结构与新材料工程研究中心，北京，100044）
摘要：选取2种不同细度的铁尾矿细砂和机制粗砂搭配制成的4种混合砂，配制中等强度（C30和C50）的混凝土，研究其对混凝土工作性和强度的影响规律。试验结果表明：无论铁尾矿细砂和机制粗砂本身的细度如何，通过调整其比例，使搭配形成的混合砂细度模数控制在中砂偏粗（即细度模数为2.6~3.0）范围内，再配合合适掺量的减水剂，可以配制出符合工作性和强度要求的混凝土。当将混合砂细度模数控制在2.6~3.0范围时，与现在常见的天然河砂相比，在工作性和强度接近的前提下，铁尾矿混合砂混凝土的抗裂性好于天然砂混凝土。
关键词：铁尾矿砂；工作性；可持续混凝土；抗裂性
中图分类号：TU528.1
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2016)06-0043-04
混凝土是现代土木工程中用量最大、用途最广的一种建筑材料。据不完全统计，2010年全国预拌混凝土产量为7.76亿m，2014年全国预拌混凝土产量为 15.54亿m，比2010年增长1倍。如此之多的混凝土必然需要消耗大量的水泥、砂石骨料等原材料。然而随着我国农田、河道环境保护措施逐步加强，出现了天然砂资源逐步减少、质量日益下降以及市场价格成倍上涨的问题，严重影响了混凝土的产品质量和技术发展。
我国尾矿累积堆存量已超过100亿t，目前正以 12亿Va左右的速度增长，年综合利用量不足2亿t。如此低的综合利用率不仅是资源的一种浪费，而且构成环境巨大威胁。铁尾矿属选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分[1-4]。把铁尾矿砂作为细骨料用于混凝土中，既可以缓解天然砂资源的匮乏压力，又能大宗消纳铁尾矿砂，存在很大的研究利用价值[3-9]。但是，由于铁尾矿砂细度普遍较小，基本属于细砂，甚至特细砂的范畴，直接用于配制混凝土会严重影响拌合物的工作性、抗裂性等性能。
本研究选取2种铁尾矿砂，细度模数分别为1.01 第一作者：侯云芬（1968~），女，北京建筑大学副教授，硕士生导
师，博士，Email;houyunfen@163.com
收稿日期：2016-05-25 万方数据
和1.83，属于特细砂和细砂，将其与2种属于粗砂范畴的机制砂混合，搭配成细度模数为2.6~3.0的4种混合砂，利用其配制C30和C50混凝土，研究混凝土的工作性和强度，判定混合砂配制混凝土的可行性。此外，选取现在常用的天然河砂（细度较细）与混合砂对比，研究两类混凝土的抗裂性。
1原材料与试验方案 1.1原材料
(1)水泥：42.5级普通硅酸盐水泥，性能见表1。(2）粉煤灰：性能见表2。（3）粗集料：5mm~10mm和 10mm~20mm单粒级碎石按3：2比例组合而成。（4）铁尾矿砂：选取2种铁尾矿砂，代号为W1和W2，性能见表3。从表中数据可以发现，2种铁尾矿砂颗粒很细，W1为特细砂，W2为细砂。（5)机制砂：选择2种机制砂，代号为J1和J2，性能见表4。从表中可以看出,2种机制砂均为粗砂，其中J2更为粗一些。（6)混合砂：将2种铁尾矿砂和2种机制砂例混合可得4种混合砂，调整铁尾矿砂和机制砂的比例，测定混合砂的堆积密度，确定达到最紧密堆积时，铁尾矿砂和机制砂的比例，可以得到符合要求的混合砂，性能见表5。（7）减水剂：聚羧酸减水剂，减水率30%。
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