铁尾矿—膨胀珍珠岩混凝土的制备与基本性能研究

发布时间：2020-08-08 05:06

【摘要】：随着我国基础设施建设的持续进行,混凝土产量逐年递增,同时,天然砂石储量逐渐减少,混凝土原材料危机已逐步显现。为应对当前砂石资源的日渐匮乏,使用各类工业固体废弃物替代砂石充当混凝土粗细集料的思路已被广泛认可。铁尾矿作为常见的工业固体废弃物已被大量应用于建材行业,但将其直接用于制备普通水泥混凝土时附加值较低。因而,考虑利用铁尾矿替代天然砂充当细集料制备铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土保温隔热材料,从而在同时发挥铁尾矿(强度高)及膨胀珍珠岩(保温隔热性能好)优势的情况下实现混凝土基本性能、力学性能及保温性能的协同优化。本课题围绕铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土制备及其基本性能、力学性能、保温性能,展开的试验研究及取得的研究结果如下:(1)开展铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土基本性能试验,在完成铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土配合比设计及制备的基础上,测试不同铁尾矿及膨胀珍珠岩取代率的铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土的坍落度、吸水率和干体积密度,试验结果表明:随膨胀珍珠岩替代率增大,膨胀珍珠岩混凝土干体积密度减小,吸水率增大;随膨胀珍珠岩粒径增大,膨胀珍珠岩混凝土坍落度与吸水率增大,干体积密度减小;随铁尾矿砂替代率增加,铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土坍落度与吸水率减小。(2)开展铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土力学性能试验,测试铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土的7d、28d、56d抗压强度,试验结果表明:随膨胀珍珠岩替代率增加,膨胀珍珠岩混凝土抗压强度总体呈现减小趋势;在三组细度条件下,膨胀珍珠岩粒径为0.6mm-1.15mm时,膨胀珍珠岩混凝土抗压强度最大;膨胀珍珠岩替代率为100%,随铁尾矿砂替代率增加,混凝土抗压强度减小。(3)开展铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土保温性能试验,测试铁尾矿-膨胀珍珠岩混凝土导热系数,实验结果表明:随膨胀珍珠岩替代率增大,膨胀珍珠岩混凝土导热系数减小;随膨胀珍珠岩粒径增大,膨胀珍珠岩混凝土导热系数增大;膨胀珍珠岩替代率为60%,随铁尾矿砂替代率增加,混凝土导热系数增大。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528
【图文】：

建筑行业,房屋,建筑能耗,能源消耗

1 世纪全球经济高速发展，同时带来环境污染和能源耗尽问题，这环境和社会可持续发展提出了挑战。大宗量的能源消耗致使化石燃环境污染也开始显现出来[1]。据统计，2015 年全球能源需求总量环低于已往 15 年的年平均增长率 2.3%。中国作为全世界最大的能源占比达到 23%。近年来，我国的建筑能耗需求量逐步上升，总能耗十年代末的 10%，上升到 27.5%，比例将近三成。而发达国家的建总能耗需求的 33%。依据国家建设部研究阐述，伴随城市化进程的生活水平得到明显提升，国家建筑耗能占比终将上升至 35%。占比得建筑能耗对国家经济持续发展产生影响。2016 年中国建筑节能开，报告指出，我国节能减排工作已迈进总量的控制阶，在 2030 节能减排的标准。因此必须推行新能源使用与高度重视制备技术前我国资源相对缺乏，常规可使用能源的持续供给能力不足，粗放国能源消耗增加迅速。当今，建筑能耗、交通能耗、工业能耗三者成为影响能源消耗的三大原因。因此建筑节能的实施，势在必行。

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图 1-2 铁尾矿堆积现状1）单金属类铁尾矿单金属类铁尾矿中所含主要化学成分是作为划分依据，根据功能不同，可以下 4 种类型：1、鞍山高硅型铁尾矿，硅元素占比大，部分二氧化硅含量为 75%，通常不含伴生元素，尾矿颗粒的平均粒径为 0.04mm～0.2mm；与量相近的类型很多，包括鞍钢东鞍山、本钢南芬、首钢大石河等；2、马钢型铁尾矿，每年马钢的尾矿产量少，主要分散在南京周边，例如像马钢姑山

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图 2-2 铁尾矿砂与天然砂的级配曲线然砂原材料天然砂的表观密度为 2750Kg/m3，堆积密度为 1650Kg/m 2-2 所示，本次试验所测量的天然砂同样属于连续级配，试验公式 2-1，天然砂细度模数为 2.22，属于细砂范围，天然砂的0.15mm-0.3mm 与 0.3mm-0.6mm 区间内。子试验选取石子出自马钢耐火材料公司，石子的表观密度为 263为 1580Kg/m3,表 2-3 为石子的筛余计算分析。表 2-3 石子筛余分析（mm） 19 16 9.5 4.75 2.36 余量（g） 0 27 413 312 153 百分率（%） 0 2.7 41.3 31.2 15.3

【参考文献】