铁尾矿废料用作砂浆和混凝土

2022-04-0173

混凝土一般由粗骨料和细骨料组成。尾矿可用于全部或部分替代细骨料。铁尾矿废料可用作细骨料,因为它们是惰性的,并且尾矿的粒度明显大于水泥。铁尾矿废料是一种特别薄的材料(超过 50% 的材料的粒径小于 75 µm)。

砂铁尾矿可以用来代替天然沙子制造混凝土,但由于粒度细,这种替代受到限制。例如,使用水泥和砂质残渣获得的联锁块的抗压强度最高为18 MPa。需要注意的是,标准(NBR 9781)规定的轻型交通路面的最小阻力值为35 MPa。

通常,和易性是新拌砂浆或混凝土混合物的重要特性。一些研究表明砂浆流量随着尾矿量的增加而减小。这些变化与铁尾矿的粒度分布有关。更细的颗粒增加了细骨料的总比表面积。这可能归因于尾矿的粒度和表面质地,这可能需要更多的水,从而降低可加工性。

关于尾矿在水泥和混凝土中的使用,尾矿的物理性质直接影响混凝土的耐久性。一些研究表明,混凝土中添加超过 10% 的尾矿会增加透水性。另一方面,Sunil等人,在一项使用 35% 的铁尾矿和 20% 的粉煤灰的工作中,生产的混凝土具有非常好的耐久性能(硫酸盐侵蚀率为 0.20%,吸水率为 0.76%)。

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当铁尾矿废料加入水泥或砂浆中时,砂浆硬化时间会增加。这与某些重金属的存在有关。它们延缓了水泥的水化,在未水化的颗粒周围形成了低渗透层。受添加铁尾矿影响的其他特性是水的密度和吸收(与孔隙率相关的物理特性)。孔隙度也是一个改变的特性。

当替代物大于 20% 时,在砂浆和混凝土中使用 铁尾矿废料 是不可行的。这可归因于与传统砂浆相比,用采矿尾矿改性的砂浆具有更大的吸水性。35然而,一些研究48表明与使用天然骨料生产的砂浆相比,使用 铁尾矿废料 会导致更少的吸水性、更少的孔隙率和更少的表面磨损。这些结果通常归因于通常非常细的尾矿填充材料的孔隙。

具有高二氧化硅含量的铁尾矿废料可用于制备混凝土以替代水泥,铁尾矿废料的使用量会影响混凝土的耐久性,而水泥中尾矿置换率的增加往往会降低混凝土的抗压强度。

一般来说,我们可以总结出,使用 铁尾矿废料 作为细骨料会提高抗压强度,这可能与填充砂浆孔隙的颗粒(通常是细颗粒)的尺寸有关。相比之下,在相同的可加工性下,抗压强度有所下降,因为尾矿需要更多的水分。因此,考虑到砂浆和混凝土的抗压强度和和易性,一般建议采用不超过30%的尾矿替代细骨料。一般来说,在混凝土和砂浆中使用铁尾矿废料的工程应用了与铁含量相比富含二氧化硅的部分。

 


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