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高岭土尾砂在混凝土中的应用

发布日期:2020-09-11 字号: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

  国内机制砂的来源主要有两种方式:一种是专门生产机制砂的生产线,有干法、湿法、半干法,生产的机制砂级配好,细度模数可根据需要调整,砂砾的粒型与天然砂相近。此类机制砂生产设备先进,工艺成熟,可以代替天然砂在混凝土中使用。另一种是利用各种尾矿来生产机制砂,如生产碎石后的石屑等,一般通过水洗过筛。这种机制砂表面粗糙、棱角多、级配差、粒型不规整。石屑加工的机制砂没有先进的生产设备,工艺简单,生产成本较低。系数模度在2.8-3.3之间,0.315mm筛孔的通过率远小于15%。表面粗糙、棱角多会造成混凝土的流动性差,混凝土不易泵送,易造成堵管等问题;骨料级配差,孔隙率大需要更多的水泥浆来填满这些空隙,需提高胶凝材料的用量,增加了成本;0.315mm筛孔的通过率远小于15%,会造成混凝土保水性差,运到浇筑现场的混凝土和易性差,浆体对石子包裹性差,容易离析,出泵后的混凝土更加明显,且容易导致堵管。由于机制砂本身的这些特性导致机制砂混凝土会出现和易性差、保水性不好、坍损快、泵送难等问题。

  以高岭石族黏土矿物为主的黏土或黏土岩,称为高岭土,是一种非金属矿产,在造纸、陶瓷和耐火材料等领域广泛运用。高岭土尾砂是其矿物选别后的产物,早期对高岭土尾砂的研究较少,利用率不高,导致堆积的高岭土尾砂数量巨大,占用了大片土地,对生态环境的保护产生了巨大的压力。近几年,随着对高岭土尾砂的研究越来越多,其利用率相比与之前有了很大的提高。高岭土尾砂经过球磨去除较软的颗粒后,其粒型规整,与天然砂相近,细度模数在2.0~2.4之间,0.315mm筛孔的通过率大于15%,细颗粒较多。可利用高岭土尾砂的特性,在机制砂混凝土中加入高岭土砂。

  通过混凝土搅拌实验证实,高岭土尾砂的比例越高,0.315mm筛孔的通过率越高,混凝土保水效果越好,1h后的坍落度、扩展度损失越小,混凝土的和易性、粘聚性越好。在机制砂中掺入高岭土尾砂,高岭土尾砂掺入量在30%—70%之间时,随着高岭土尾砂的的掺量越来越高,混凝土的抗压强度也随之增高。当高岭土尾砂掺量达到70%时,混凝土立方体抗压强度是最高的。本实验采用的高岭土尾砂是经过球磨磨细,经球磨后可以激发高岭土的活性,对于混凝土的强度有贡献。

  在机制砂中掺入一定量的高岭土尾砂,可以很好地改变机制砂的级配,采用机制砂与高岭土尾砂混合后的砂拌制混凝土,混凝土拌合物的性能有很大改善,更能满足施工要求,特别是对泵送混凝土更适用;加入高岭土尾砂后,对混凝土的抗压强度也有一定的帮助。通过试验研究,高岭土尾砂和机制砂按一定的比例混合后可以代替河砂用于混凝土的生产,在满足混凝土拌合物性能、施工工艺的同时,又能降低成本,也解决了高岭土尾砂堆积的问题。

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