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        深圳市砼行業(yè)尾礦砂綜合利用

        2015-12-02 01:44:14陳愛(ài)芝鄭熙澤
        江西建材 2015年12期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        陳愛(ài)芝 張 禹 鄭熙澤

        (深圳市水泥及制品協(xié)會(huì))

        引言

        深圳市作為較早推廣預(yù)拌混凝土及預(yù)拌砂漿的城市,在過(guò)去的2014年度,全行業(yè)共生產(chǎn)混凝土2780 萬(wàn)立方米,占全省產(chǎn)量的16%。由于天然砂資源日益匱乏,深圳地區(qū)的巖石尾礦砂在預(yù)拌砂漿、預(yù)拌混凝土中已經(jīng)普遍應(yīng)用,巖石尾礦砂不宜單獨(dú)作為細(xì)骨料配制使用,宜與天然砂、機(jī)制砂配制成混合砂后應(yīng)用于建筑工程。目前,深圳市的天然砂都是珠江口的水洗砂,砂經(jīng)水洗淡化后,細(xì)顆粒含量丟失,砂漿或混凝土拌合物粘聚性差,易離析。經(jīng)大量實(shí)踐證明,摻入巖石尾礦砂能有效改善水洗砂的級(jí)配,提高拌合物的和易性和可泵性。

        1 尾礦砂、水洗砂的試驗(yàn)

        1.1 四個(gè)混凝土公司尾礦砂試驗(yàn)

        表1 交港尾礦砂的篩分結(jié)果

        表2 中天元尾礦砂篩分結(jié)果

        表3 晉榮尾礦砂篩分結(jié)果

        表4 華全尾礦砂篩分結(jié)果

        以上是四個(gè)混凝土公司的尾礦砂篩分結(jié)果。從尾礦砂篩分得到的結(jié)果均為粗砂,尾礦砂的顆粒形狀都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),其中石粉含量(MB 值)平均值在5.0%附近,含泥量分別為4.9%、2.9%、4.5%。

        圖1 交港尾礦砂

        圖2 華全尾礦砂

        表5 尾礦砂各性能指標(biāo)

        1.2 廣東省珠三角建筑用天然砂試驗(yàn):

        表6 深圳水洗砂篩分結(jié)果

        表7 東莞水洗砂篩分結(jié)果

        1.3 混合砂

        表8 混合砂篩分試驗(yàn)

        2 混凝土配合比

        本次對(duì)四個(gè)混凝土公司用尾礦砂生產(chǎn)C30 混凝土的配合比做一個(gè)對(duì)比分析,尾礦砂的細(xì)度模數(shù)均在3.1~3.4 之間,用25%、35.%、50%的比例來(lái)替代天然砂。以混凝土基準(zhǔn)配合比作為對(duì)比試驗(yàn),用不同的取代率配制混凝土,以四個(gè)公司C30 混凝土的強(qiáng)度及和易性作比較。同時(shí)有的公司在使用尾礦砂生產(chǎn)混凝土?xí)r,為了更好的改善混凝土的和易性和保水性,摻入一定量的新型增效劑(CTF),做到混凝土不泌水,提高了混凝土強(qiáng)度。

        表9 交港混凝土公司試配配合比

        交港混凝土公司試配原材料:

        水泥:廣東英德海螺P.I42.5

        外加劑:東莞富盛聚羧酸 摻量為2.3%。

        尾礦砂摻量占用砂總量的35%,混合砂細(xì)度模數(shù)為2.6,含泥量為2.9%,水膠比0.51

        坍落度210mm,擴(kuò)展度560mm。石粉含量4.3%,該配合比拌合物的和易性和保水性良好,用于實(shí)際生產(chǎn)多個(gè)工程,強(qiáng)度均在35Mpa 以上。

        表10 中天元混凝土公司試配配合比

        中天元混凝土公司試驗(yàn)原材料:

        水泥:中材水泥P.O42.5R 外加劑:五三奈系摻量達(dá)到4.0%(不摻尾礦砂的摻量為2.4%),尾礦砂摻量占用砂總量的50%,混合砂細(xì)度模數(shù)為2.7,含泥量為4.9%,水膠比0.6,

        坍落度在180mm,擴(kuò)展度為520mm,石粉含量4.9%,試拌狀態(tài)較好。該配合比的強(qiáng)度偏低,原因水膠比大,總膠材用量少于其它3 個(gè)公司,尾礦砂的含泥量高也是影響強(qiáng)度的原因。在實(shí)際工程應(yīng)用上符合要求,均沒(méi)出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。

        表11 晉榮混凝土公司試配配合比

        晉榮混凝土公司試配原材料:

        水泥:海螺水泥P.O42.5 外加劑:東莞富盛聚羧酸 摻量2.7%(不摻尾礦砂摻量2.0%)。尾礦砂摻量占用砂總量的25%,混合砂的細(xì)度模數(shù)2.5,含泥量3.5%,水膠比:0.56

        坍落度為175mm、擴(kuò)展度480mm,石粉含量3.9%。拌制出來(lái)的混凝土工作性能符合工程泵送要求。

        華全混凝土公司試配原材料:

        水泥:海螺水泥P.O42.5

        外加劑:佛山華軒奈系摻量2.6%(不摻尾礦砂摻量2.1%)

        表12 華全混凝土公司試配配合比

        尾礦砂占總用砂量50%,混合砂的細(xì)度模數(shù)2.7,含泥量3.5%,水膠比:0.49

        坍落度180mm、擴(kuò)展度560mm。石粉含量2.9%,拌制出的混凝土和易性和保水性很好,強(qiáng)度高于以上3 個(gè)公司。原因水膠比小,采用尾礦砂、水洗砂、機(jī)制砂三種不同的顆粒級(jí)配達(dá)到最優(yōu)的級(jí)配模數(shù),達(dá)到最佳效果。

        圖3 交港現(xiàn)場(chǎng)施工混凝土拌合物

        圖5 晉榮現(xiàn)場(chǎng)施工混凝土拌合物圖

        3 結(jié)果分析

        圖4 中天元試配現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合物

        圖6 華全現(xiàn)場(chǎng)施工混凝土拌合物

        從以上四個(gè)混凝土公司生產(chǎn)用原材料分析,中天元用中材水泥,另外三家均采用海螺水泥。外加劑四家混凝土公司用了三個(gè)品種,三家用的是聚羧酸,一家用奈系。從摻量看,奈系的較高,要達(dá)到4.0%的摻量,而聚羧酸摻量在2.3%~2.7%之間。交港混凝土公司用海螺P.I42.5 水泥,強(qiáng)度值最高。晉榮、華全用海螺P.O42.5 水泥,混凝土強(qiáng)度值達(dá)到試配及實(shí)際生產(chǎn)要求,中天元用中材P.o42.5 水,強(qiáng)度值達(dá)到108%,在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)可考慮提高膠材用量,減小用水量,從而保證混凝土出廠強(qiáng)度。

        根據(jù)尾礦砂的組成生產(chǎn)的混凝土強(qiáng)度都能符合混凝土用砂標(biāo)準(zhǔn)。尾礦砂的顆粒形狀和級(jí)配與天然砂不同,實(shí)際生產(chǎn)中尾礦砂完全可取代天然砂作為混凝土的細(xì)骨料,存在顆粒級(jí)配不理想的狀況下,怎樣調(diào)整尾礦砂與機(jī)制砂及天然砂之間的級(jí)配來(lái)保證混凝土強(qiáng)度和工作性能,將是我們長(zhǎng)期在實(shí)踐中去不但了解和解決的問(wèn)題。

        目前在深圳有很多企業(yè)通過(guò)添加增效劑CTF 來(lái)改善水分子與無(wú)機(jī)不溶顆粒的接觸面積,使無(wú)機(jī)不溶物的顆粒充分水化,達(dá)到拌合物的保水作用。

        4 結(jié)論

        (1)尾礦砂的摻入可解決企業(yè)用砂難的困境,且尾礦砂采用不同的摻量,混凝土的工作性能均能滿足施工要求,強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

        (2)用不同水泥品種和不同類(lèi)型的外加劑,摻用尾礦砂、機(jī)制砂、天然砂混合使用,配制的混凝土不影響其工作性能。尾礦砂的摻量可根據(jù)其細(xì)度模數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

        (3)利用廢棄的尾礦砂作為混凝土生產(chǎn)的細(xì)骨料,能夠滿足混凝土強(qiáng)度,同時(shí)節(jié)約石材、礦材資源,減少環(huán)境污染。既能保護(hù)環(huán)境合理利用資源,又能在社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益上取得成就。

        [1]鄧初首、夏勇 尾礦砂在大流動(dòng)性混凝土中的應(yīng)用研究[J]礦冶工程,2010,30(1):9~12.

        [2]劉治寧、馬傳高、馬穎.尾礦砂在混凝土中的應(yīng)用[J]商品混凝土,2013,(7).

        [3]孫書(shū)武、董欣偉.尾礦砂在商品混凝土中的應(yīng)用[J]河南建材,2008,(5):43~44.

        [4]黃向強(qiáng)、劉曉林等 尾礦砂在混凝土中的應(yīng)用研究[J]商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察,2011(10):27~28.

        [5]楊欣然、楊鎮(zhèn).尾礦砂復(fù)配河砂在混凝土中的應(yīng)用[J]商品混凝土,2013,(1).

        [6]鄧初首、何兆芳.尾礦砂商品混凝土的試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用[J]安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2013,(1)

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