梯级粉磨铁尾矿制备超高性能混凝土的研究

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1、朱志刚等:梯级粉磨铁尾矿制备超高性能混凝土的研究２００４３文章编号:１００１Ｇ９７３１(２０１５)２０Ｇ２００４３Ｇ０５∗梯级粉磨铁尾矿制备超高性能混凝土的研究朱志刚,李北星,周明凯(武汉理工大学建筑材料国家重点实验室,武汉４３００７０)[１１Ｇ１２]摘要:展开了梯级粉磨工艺粉磨铁尾矿、石膏、矿球”效应提高粉磨效率,徐丽等利用多级梯级粉磨渣及水泥熟料生产铁尾矿Ｇ矿渣基高性能胶凝材料(简工艺有效激发了铁尾矿的活性,从而应用于高强结构称TSBC)及其性能的研究,探讨了不同粉磨工艺的粉材料.体粒径特征及胶凝性能,对比了TSBC材

2、料与PO５２．５超高性能混凝土(简称UHPC)是一种具有高强水泥的制备超高性能混凝土强度及耐久性差异.研究度、高耐久性的混凝土,在土木工程领域中具有广阔应[１３Ｇ１５]结果表明,三级粉磨较二级粉磨能更好发挥颗粒的“微用前景.本文结合铁尾矿利用率低、梯级粉磨有磨球”效应,所得粉体材料粒径更小;粉磨中应将铁尾助材料粉碎的特点,在优化了材料配比的基础上,进一矿砂作为第一级粉磨材料,第一级粉磨时间不宜过长,步研究了粉磨次序、粉磨时间配比及粉磨次数对铁尾否则导致粉体过细大量覆盖粗颗粒材料表面,降低后矿Ｇ矿渣Ｇ熟料Ｇ石膏复合胶凝材料的

3、颗粒分布、强度和期粉磨效率;TSBC制备的UHPC不仅具有常规UHＧ微结构的影响,最后研究了TSBC粉体作为胶凝材料PC的强度甚至有更优良的耐久性能.自身性质及其制备UHPC的性能.关键词:铁尾矿;高性能胶凝材料;梯级粉磨;超高性２实验能混凝土中图分类号:X７５３文献标识码:A２．１材料DOI:１０．３９６９/ji．ssn．１００１Ｇ９７３１．２０１５．２０．０１０华新５２．５普通硅酸盐水泥,比表面积为２/kg,２８d抗压强度６５MPa;黄石电厂Ⅰ级粉４０２m１引言煤灰,比重为２．３６kg/m２,比表面积为６２０m２/kg

4、;比尾矿砂是选矿后产生的废弃物,２０１０年我国铁尾表面积为２２４００m２/kg,平均粒径为０．２;μm的硅灰矿的堆积量已接近５０亿吨,占全国尾矿总量的１/砂为水洗后０~４．７５mm的北京密铁尾矿砂;湖北恒[１Ｇ６]２.目前,铁尾矿已被广泛应用于建筑材料,如耐火利建材科技有限公司聚羧酸减水剂,固含量３０％,减材料、多孔保温材料,水泥混凝土骨料、陶瓷及微晶玻水率３０％左右;江苏博特新材料有限公司圆柱形镀铜[７Ｇ１０]璃等,但均未解决铁尾矿利用途径单一、利用率低钢纤维,直径为０．２２mm,长度为１２~１４mm,抗拉强的现状.梯级

5、粉磨即前一阶段粉磨所得的材料作为后度为２９００MPa,弹性模量为２００GPa,密度为一阶段粉磨的部分,其原理是通过材料自身的“微磨３.表１为粉料的化学成分.７８００kg/m表１化学成分Table１Chemicalcomponent含量/％名称SiO２Al２O３CaOMgOSO３Fe２O３Na２OK２OLoss水泥２０．７１４．９７５９．８８２．３３３．７２３．２６//３．６２铁尾矿砂６８．４４８．２７４．４６３．０４０．３５７．４６２．２９１．９０２．７３高炉水淬矿渣２１．９７４．８０４．４５２．４６０．５７３．３５０．２

6、１０．５８１．０４水泥熟料３４．５６１１．８５６４．０１４．９０１．１８０．６４０．３５０．４２０．２５脱硫石膏１．０５０．２０４３．４６２．２７４２．３５０．０１１//１８．６４粉煤灰５５．７７３１．７７２．５９０．６１０．６０３．８８//１．０３硅灰９４．３２０．１４０．０６０．０５０．４３１．２９//３．４０２．２测试方法vanced荧光分析仪测量材料化学成分,INＧ采用日本的JSMＧ５６１０LV电子扫描电镜观察微观STRON１３４１电液伺服材料试验机测量试块的力学性结构,荷兰PANalyticalB．V．公司生产的

7、AxiosadＧ能,日本GIGAKU公司生产的D/MAXＧR８转靶X射∗基金项目:国家高技术研究发展计划(８６３计划)资助项目(２０１２AA０６２４０５)收到初稿日期:２０１４Ｇ１２Ｇ０３收到修改稿日期:２０１５Ｇ０４Ｇ２８通讯作者:李北星,EＧmail:libx０２１２＠１２６．com作者简介:朱志刚(１９８７－),男,武汉人,在读博士,师承周明凯教授,从事水泥混凝土方面研究.２００４４２０１５年第２０期(４６)卷线衍射仪测试矿物组成,Mastersizer２０００型激光粒度准球磨机,将原始粒度铁尾矿、矿渣及熟料和石膏按

8、图分析仪测试颗粒分布.１所示的梯级混合粉磨工艺和表２列出的６种材料配比制备TSBC.３结果及讨论在粉体工程中颗粒群粒度分布可用正态分布、对３．１TSBC材料制备及性能研究数分布或RRB分布表达,对粒径小分布范围广的颗粒３．１．１TSBC粉料的制备及粒径分布特征群来说,RRB方程分布偏差小,R为x筛孔上的