尾矿砂石混凝土施工性能探究

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1、尾矿砂石混凝土施工性能探究　　摘要：为解决本地区大量尾矿料的堆积存放问题，研究在普通混凝土中加入尾矿料替换天然砂石，验证尾矿料混凝土的施工技术指标，论证其使用推广的可行性。关键词：尾矿砂；尾矿石；坍落度；混凝土中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1试验原材料(1)水泥和掺合料水泥(C)为P·O42.5，掺合料为唐电II级粉煤灰(FA)、鑫泉S95粒化高炉矿渣(GBFS)及迁安铁尾矿粉(P)。P·O42.5水泥28天实测强度为53.6MPa，细度为0.08mm筛余3.1%，比表面积342m2/kg，标准稠度用水量27.2%，初凝时间146min，终凝时间186min

2、。尾矿粉是指尾矿砂中粒径小于0.075mm的部分。(2)集料试验用细集料主要为迁安、遵化尾矿砂，试验用粗集料主要是与尾矿砂同一来源的尾矿石；对照用的集料分别为天然砂(迁安河砂)和普通碎石(丰润石灰石质碎石)。(3)水和外加剂拌合用水为市供自来水。高效减水剂为UF-5水剂(固体含量30%)，再加1.1％缓凝剂；泵送剂为方兴JF-9泵送剂。2试验方案及方法6(1)集料混合对C30混凝土坍落度的影响分别改变迁安的尾矿砂和尾矿石在细集料和粗集料中的比例，其它组分不变，外加剂掺量以胶凝材料质量的2.5%计，按表所示配合比配制C30混凝土，按《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》(GB

3、/T50080-2002)进行测试混凝土的坍落度和坍落扩展度。(2)不同强度等级尾矿砂石混凝土与天然砂石混凝土施工性能的对比分别用遵化尾矿砂石和迁安尾矿砂石按不同强度等级配制混凝土，比较与天然砂石混凝土的施工性能。用遵化尾矿砂石配制混凝土的配合比见表。表1集料中尾矿砂石所占比例对混凝土坍落度影响试验配合比表2尾矿砂石对混凝土施工性能影响试验配合比(遵化)3试验结果及讨论1)对坍落度的影响(1)集料混合对C30混凝土坍落度的影响为了便于比较，当粗集料固定时，细集料的变化对坍落度的影响示于图1，当细集料固定时，粗集料的变化对坍落度的影响示于图2。6图1细集料中尾矿砂所占比例对

4、混凝土坍落度的影响从图1来看，全以普通碎石作粗集料(尾矿石0%)时，随着尾矿砂在细集料中所占比例的升高，坍落度呈逐渐减小趋势，影响因素主要是尾矿砂的细度模数小于天然砂、尾矿砂粗糙的表面特征等。全以尾矿石作粗集料(尾矿石100%)时，随着尾矿砂在细集料中所占比例的升高，坍落度呈逐渐增大趋势，且总体上坍落度小于全以普通碎石作粗集料时的情形。尾矿石与普通碎石混合作粗集料(尾矿石25-75%)时，尾矿砂在细集料中所占比例为50%左右时坍落度出现最大值，尤其是尾矿石、尾矿砂在粗细集料中各占50%时的坍落度最大，这可能是集料混合后，使粗细集料的级配得到改善有关。从图2来看，全以天然砂

5、(尾矿砂0%)或全以尾矿砂(尾矿砂100%)作细集料时，随着尾矿石在粗集料中所占比例的升高，坍落度呈逐渐减小趋势，细集料全为天然砂时坍落度减小得快一些。尾矿砂与天然砂混合作细集料(尾矿砂25-75%)时，随着尾矿石在粗集料中所占比例的增加，坍落度先增加、达到最大值后再减小，说明集料混合对级配的影响，进而影响到混凝土的坍落度。图2粗集料中尾矿石所占比例对混凝土坍落度的影响(2)不同强度等级尾矿砂石混凝土的坍落度6从实验结果来看，在用水量相同、水灰比相同、外加剂用量基本相同的情况下，尾矿砂石混凝土的坍落度小于天然砂石混凝土。在用水量相同、水灰比相同的情况下，若要获得相同的坍落

6、度，则需要增加外加剂用量。尾矿砂石混凝土与天然砂石混凝土初始坍落度相同时，30分钟及1小时坍落度损失值，尾矿砂石混凝土的经时损失略小于天然砂石混凝土。这是因为尾矿砂石混凝土使用了较多的外加剂。2)对凝结时间的影响通过试验可以看出，坍落度相近时，尾矿砂石混凝土初终时间与天然砂石混凝土相近，或略长于天然砂石混凝土，延长时间约1-2小时。这是因为，坍落度相近时，尾矿砂石混凝土需外加剂较多，而外加剂中含有缓凝组分，从而使凝结时间延长，应控制缓凝组分或不采用复配方式掺用外加剂。3)对泵送混凝土的泵送性能的影响在实际工程中进行了泵送混凝土实验。混凝土在混凝土搅拌站搅拌，用混凝土搅拌车

7、运送至施工现场。施工现场采用徐工重型机械厂生产的XZJ5260THB36型汽车泵输送混凝土。6泵送混凝土约1000m3，泵送高度21m。实验证明，配合比相同、坍落度相近时，尾矿砂石混凝土与天然砂石混凝土泵送性能相差无几。但胶凝材料用量少时(约300kg/m3以下)，如果配合比不加特殊调整，泵送性能较差。在实验中也发现了几个容易出现的问题：(1)浇筑过程中连续泵送时，很正常，但是中途停止20分钟以上再次泵送时，管内会出现摩擦阻力增大现象，待克服阻力后再进入正常泵送状态。(2)施工完毕后，如按对待天然砂石混凝土方法直立后加水清洗尾