利用金矿尾生产加气混凝土的试验研究.doc

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1、利用金矿尾矿生产加气混凝土的试验研究虾荣华，朱敏聪，朱申红，李秋义(青岛理工大学，山东青岛266033)摘要：研究利用金矿尾矿制作加气混凝土。尾矿加气混凝土的最佳配比为：尾矿63％、石灰25％、水泥10％、石膏2％，外加剂最佳掺量为40g／m3，最佳水料比为0．58；尾矿最佳细度为200目筛余l．75％：最佳蒸压制度为：升温时间3h，恒温时间8h，最高蒸压温度205℃，降温时间2．5h。所制备出的尾矿加气混凝土平均密度为697．8kg／m3，平均出釜抗压强度为6．32MPa，符合A5．0、B07级加气混凝土合格品的要求。关键词：金矿尾矿；加气混凝土；最佳配比；可行

2、性中图分类号：TU522．3+2文献标识码：A文章编号：1001-702X(2008)01-0022-040前言加气混凝土是一种内部均匀分布着大量微小气泡的轻质混凝土，目前厂·泛应用于建筑行业，主要原材料是各种富硅材料，石灰、石膏、水泥等碱性激发剂及铝粉等发气剂。其力学性能和耐久性主要取决于反应生成物的种类、数量及其比例，而生成物的种类和数量又受尾矿的成分、粒度、物料配比、成型条件、养护制度等工艺条件影响。提高加气混凝土强度主要取决于如下因素[1]：(1)严格控制原材料质量及各项工艺参数，提高混合料的均匀性及预反应能力。(2)有良好的孔结构，气孔大小均匀。(3)加

3、气混凝土坯体在蒸压养护之前有较好的预养能力，提高坯体早期强度。(4)提高尾矿与石灰的反应率，使水化产物生成充分。1原材料1．1硅质材料试验采用山东某金矿自然粒级的尾矿，预先磨细至200目筛筛余小于15％。尾矿的化学组成见表1，颗粒级配见表2。1．2钙质材料(1)石灰：采用市售生石灰，磨细至200目筛筛余小于15％，有效CaO含量大于80％，消化时间为3～4min，消化温度90cC，属快速消化石灰。(2)水泥：采用市售P·032．5普硅水泥。1．3其它材料(1)发气剂：GLS-70水剂型铝粉膏。(2)外加剂：加气混凝土专用外加剂。(3)调节剂：石膏。2条件试验2．1

4、配合比的确定在配料计算时按水泥—石灰—砂系统配比给定原材料的配比范围[2]：水泥5％-15％、石灰15％-35％、石膏1％-3％，考虑到石膏作为调节剂及尾矿中A1203含量较高的因素，选定石膏掺量为2％。考虑到铝粉稀释时粘附在烧杯壁上的损失，选定掺量为0．08％。加气混凝土专用外加剂的加入量暂定为40m。水料比暂定为0．6。根据钙硅比由高到低以及石灰与水泥的比例由高到低的原则设计试验方案，并对制备的加气混凝土试块进行性能测试，详见表3。从表3可看出，石灰用量在25％-30％，水泥用量在10％-15％时，制品发气比较正常，抗压强度也较高。考虑到最大限度的利用尾矿以及

5、制品的密度、抗压强度等因素，确定E5为最佳配比方案。2．2最佳尾矿细度的确定试验选取的配比是m(尾矿)：m(石灰)：m(水泥)：m(石膏)=63：25：10：2，浇注温度45-50℃，养护温度45℃。控制球磨机磨料时间分别为15、20、25、30、35、40rain，采用负压筛法检测200目筛余量，分析尾矿细度对加气混凝土强度的影响，并检测其成品的抗压强度及密度，结果见表4。由表4可看出，加气混凝土制品的抗压强度随尾矿细度的增加而提高。当尾矿经35rain粉磨时，增强效果最佳。可见，细度对尾矿水化速度有显著影响。考虑到时间、能耗等因素，确定后续试验中尾矿的粉磨时间

6、为35min。2．3外加剂掺量的确定试验采用加气混凝土专用外加剂，其掺加量一般在30-50g／m，但最佳掺量需通过试验确定，试验配比为m(尾矿)：m(石灰)：m(水泥)：m(石膏)：m(铝粉膏)=63：25：10：2：0．08，浇注温度45~50℃，养护温度45℃。外加剂的试验掺量为：0、20、30、40、50g／m3，检测结果见表5。由表5可看出，外加剂用量的变化对加气混凝土的密度并没有太大影响，而对加气混凝土的抗压强度影响较大。考虑到产品强度要求及成本，确定外加剂掺加量为40g／m3。2．4水料比的确定水料比是加气混凝土制品浇注稳定性的重要参数。目前，还没有可

7、确定水料比、密度、料浆流动性及稳定性之间的关系式，最佳的水料比要通过试验确定。水料比对制品性能影响见表6。由表6可看出，水料比过大或过小都会导致制品强度降低。水料比为0．58时的产品出釜强度最高，但密度偏大，水料比为0．60~0．65时，出釜强度下降很快，这是由于料浆黏度变小，保气性差，气体容易浮升逃逸。选择最佳水料比为0．58。2．5蒸压制度2．5．1升温时间试验固定恒温时间7h，最高蒸压温度200t，采取自然降温(3h左右)至100℃后开釜，升温时间分别在2、2．5、3、3．5h左右进行试验，结果见表7。由表7可看出，升温时间越长，制品的抗压强度就越高(为了更

8、直接反映时