搅拌站污泥对混凝土物理力学性能的影响.pdf

2 0 1 4 年 第 3期 (总 第 2 9 3 期 ) Nu mb e r 3 i n 2 0l 4 ( To t a l No29 3) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M ED CONCRETE 搅拌站污泥对混凝土物理力学性能的影响 但波 ，贾兴文 ，吴洲 ( 1 重庆建工第二建设有限公司 ，重庆 4 0 0 0 3 0 ；2 重庆大学 材料学院 ，重庆 4 0 0 0 4 5 ) 摘要 ： 混凝土搅拌站污水沉淀池 中的污泥利用率很低 ， 将污泥用做混凝土掺合料可 以有效提高其利用率。 在分析污泥物理化 学性质的基础上 ， 采用水泥胶砂试件 2 8 d抗压强度 比评价污泥的活性， 并研究了污泥取代粉煤灰对混凝土的坍落度、 凝结时间和 抗压强度等性能的影响。 结果表明： 污泥活性很低 ， 水泥胶砂试件 2 8 d 抗压强度比仅为 6 0 7 0 ； 污泥取代粉煤灰 比例增大 ， 混 凝土初始坍落度和坍落度损失逐渐增大 ， 凝结时间有所延长 ； 污泥颗粒很细 ， 具有一定填充作用， 如果提高混凝土坍落度使其具 有 良好流动性 ， 污泥取代粉煤灰的比例不超过 3 0 时， 不会对混凝土 2 8 d 抗压强度产生不利影响。 关键词 ： 污泥；活性 ；混凝土 ；抗压强度 ；坍落度经时损失 ；凝结时间 中图分类号 ： T U 5 2 8 0 4 1 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 1 1 9 0 5 Effe c t of sl udge of m i xi ng s t a t i on on t he phys i ca l and m ec hani c al pr ope r t i es of conc r et e DAN Bo ， J I AXi n gwe n ， WUZho u ( 1 S e c o n dC o n s t r u c t i o n Co r p o r a t i o n Li mi t e d ， C h o n g q i n gCo n s t ruc t i o nE n g i n e e r i n gGr o u pC o rpo r a t i o nL i mi t e d ， C h o n g q i n g 4 0 o 0 3 0 ， C h i n a ； 2 C o l l e g e o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， C h o n g n g Un i v e r s i t y ， C h o n g q i n g 4 0 0 0 4 5 ， C h i n a ) Abs t r act： Th e ut i l i z a t i o n r a t i o of s l u dg e i n t h e s e t t i n g po n ds o f c o n c r e t e mi x i ng s t ati o n i s l o wI f t h e s l ud g e c a n b e us e d a s a d mi x t ur e s， theu t i l i z a t i o no f s l u d g ewi l l b ei mp r o v e d e ff e c t i v e l y T h e p h y s i c a l a n d c h e mi s t r yp r o p e r t i e s we r e a n a l y z e d， andt h e a c t i v i ty o f s l u d g ewa s e v a l u a t e d b y t h e r ati o o f 28 d c o mp r e s s i v e s t r e ng t h o f c e me n t mo r t a r s pe c i me ns Th e n the e ffe c t o f s l u d ge c o n t e n t o n the s l u mp， s e t t i n g t i me ， a n d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h o f c o n c r e t e we r e s tud i e d T h e r e s u l t s s h o w that the a c t i v i ty o f s l u d g e i s l o w， a n d the r ati o o f 2 8 d c o mp r e s s i v e s tr e n gth o f c e me n t mo r t a r s p e c i me n s i s 6 0 7 0 Wi t h t h e i n c r e a s e i n the p r o p o rt i o n o f s l u d g e r e p l a c e d fl y a s h ， t h e i n i t i a l s l u mp a n d s l um p t i me l o s i n g we r e i n c r e a s e d g r a d u a l l y， an d the s e t t i n g t i me wa s e x t e nd e d Th e pa r t i c l e s of s l u d g e a r e ve r y fin e， the y h a v e fil l i n g e f - f e e t ， i f t h e c o n c r e t e h a s g o o d fl o w a b i l i ty， a n d s l u d g e d o e s n o t p r o d u c e d a d v e r s e l y a ff e c t o n the c o mp r e s s i v e s tr e n g t h o f c o n c r e t e wh e n the pr o p o rti o n of s l u d ge r e pl a c e d n y a s h d o s e n o t e xc e e d 3 0 Ke y wo r d s ： s l u d g e ； a c t i v i t y ； c o n c r e t e ； c o mp r e s s i v e s t r e n gth ； s l u mp t i me l o s i n g ； s e tt i n g t i me 0 引 言 混凝土搅拌站污泥主要是冲洗混凝土运输车辆和搅拌 设备后产生的污水经砂石分离后的沉淀物 ， 冲洗混凝土的废 水首先经过砂石分离机 ， 粒径较大的砂石被分离出去继续作 为集料利用 ， 剩余的废水和泥浆被排放 到废水沉淀池 ， 污水 中的颗粒逐渐沉淀形成污泥 1 - 2 。 据测算 ， 一个年产量 2 0 万m 的混凝土搅拌站 ， 每年产生的污泥约为 1 5 0 0 2 0 0 0 t o 混凝 土搅拌站污水沉淀池中的污泥颗粒很细， 烘干后进行筛分， 粒径小于 7 5 m 的颗粒 占污泥总质量 的 9 0 9 5 ， 而粒径 大于 O 1 5 mm 的颗粒质量不足烘干污泥 的 5 。 污泥含水率 通常大于 9 0 ， 难 以脱水和干燥 ， 且 污泥 颗粒很细 ， 导致污泥难 以利用 。 搅拌站担心污泥会对混凝土 性能产生不利影 响 ， 而且污泥需要干燥 、 单 独运输和计量 ， 会 干扰正常的生产 ， 导致搅拌站不愿意回收利用污泥 。 一些 搅拌站将清理 出来的污泥散乱堆放在厂区， 任其 自然干燥 ， 收稿 日期 ：2 0 1 3 0 9 2 3 基金项 目：重庆市建设科技计划项 目( 城科字2 0 0 9 第1 3 7 号 ) 根本没有考虑污泥利用 ， 导致污水 流淌和严重的扬尘 ， 而一 些搅拌站还需要耗费资金定期清理堆放的污泥和废渣。 仅 有少数规模大的搅拌站考虑了污泥利用， 主要用于制备强 度等级为 C 2 0 及 以下的混凝土 ， 但污泥利用率较低。 为 了提 高污泥利用率， 一些搅拌站将污泥泥浆与 自 来水混合后作为 昆 凝土拌和用水 ， 由于污泥含水量很高 ， 且污水 中污泥 的 浓度也不断变化 ， 如果直接采用污泥泥浆掺加 自来水中作 为混凝土拌和用水 ， 则需要对混凝土拌和用水 的密度以及 浓度进行实时监控 ， 对正常的生产流程会产生不利影响 。 即使将污泥烘干 ， 由于污泥性质存在差异 ， 也可能会对 昆 凝土的物理力学性 能产生不利影 响嘲 。 本试验测试 了三家 大型搅拌站 的污水沉淀池 中提取的污泥的物理化学性质 ， 对污泥活性进行了评价 ， 在此基础上研究了污泥取代部分 粉煤灰作为掺合料时对混凝土坍落度经时损失 、 凝结时间 、 抗压强度等性能的影 响， 以便 为促进污泥在混凝土中的利 11 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 用提供理论依据。 1 原材料和试验 方法 1 1 原材料 重庆拉 法基 P O 4 2 5 R级水泥 ， 比表面积 3 6 5 m 2 k g ， 密度 3 0 5 g c m3 o 重庆珞璜电厂 I I 级干排粉煤灰 ， 比表面积 3 3 0 m2 k g ， 密度 2 4 5 g c m 。 重庆环亚建材 $ 9 5级矿渣 ， 比表 面积 4 9 0 m k g ， 密度 2 8 8 g c I T I 3 o 水泥 、 粉煤灰和矿渣 的化 学成分见表 l 。 配制混凝 土时用水洗后烘干的中砂 ，细度模 数 2 8 ， 表观密度 2 6 9 0 k g m 3 o 评定污泥活性时采用厦门艾思 欧标准砂 ， 细度模数 2 6 。 重庆歌乐山碎石 ， 最大粒径2 5 mm， 连续级配 。 压碎指标 7 8 8 0 ， 含 泥量 0 3 。 厦 门科之杰 酯类聚羧酸盐高效减水剂， 固含量 4 0 ， 减水率 3 0 。 缓凝剂 为工业级葡萄糖酸钠。 采用 x射线荧光光谱分析仪( x R F ) 检 测 A、 B、 C三家搅拌站污泥的化学组成 ，结果见表 2 。 试验 所用混凝土基本配合 比见表 3 。 表 1 水泥、 粉煤灰和矿渣的化学组分 采用 MA S T E R S 1 Z E R 2 0 0 0 激光粒度分析仪对 A和 B 两家搅拌站 的污泥进行粒度分析 ， 结果见图 1 。 A搅拌站污 泥 比表面积 7 0 8 m 2 k g ， 表面积平均粒径 8 4 1 7岬 ， 中值粒 径 1 8 0 5 3 m； B搅拌站污泥 比表面积 9 7 6 m2 k g ， 表面积平 均粒径 6 1 4 8 ix m， 中值粒径 1 2 6 2 7 lu , m。 分析 图 1 中污泥的 粒度分 布 ， 污泥 比粉煤灰更 细 ， 因此污泥更 适合作 为混凝 土掺合料而不是细集料 。 1 2试验 方 法 污泥活性评定参照 G B T 1 2 9 5 7 -2 0 0 5 用于水泥混合 材的工业废渣活性试验方法 ， 利用水泥胶砂 2 8 d抗压强 度比评定污泥活性。 胶砂力学性能测定参照 G B 1 7 5 2 o 0 7 通用 硅 酸盐水 泥 。 水 泥标 准稠度 、 凝结 时 间测定参 照 G B T 1 3 4 6 2 0 0 1 水泥标准稠度 用水量 、 凝结 时间 、 安定 性检验方法 。 混凝土拌合物凝结时间和坍落度损失测定参 照 G B T 5 0 0 8 0 - - - 2 0 0 2 混凝土拌合物性能检验方法 。 混凝 土力学性能试验参照 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 混凝土物理力学 性能检验方法 ， 采用 1 0 0 mm x l 0 0 m m l O 0 mm试件 ， 标准 养护至 2 8 d 龄期。 2 结果与讨论 2 1 污泥的活性评价 如果能够用污泥替代部分粉煤灰 ， 则可 以减少粉煤灰 用量 ， 也可 以省去污泥清理的费用 ， 将会产生较为显著 的 经济效益 。 因此 ， 需要研究污泥的活性 ， 以确定污泥是否可 以作为混凝土掺合料。 污泥在 1 0 5 l 1 0烘干后过 8 0 m 筛， 筛余 3 ， 按照质量取代 3 0 的 P O 4 2 5级水泥， 水泥 1 2 0 粒度 m ( a ) A 搅拌 站 污 泥粒 度 分布 粒度 m f b ) B 搅拌 站 污泥 粒 度 分布 图 1 搅拌站污泥粒度分布 胶砂流动度为 1 8 0 1 T l l I 1 ， 对比掺加 3 0 的污泥与未掺加污泥 的胶砂试件的 2 8 d 抗压强度。 取三家搅拌站 的污泥 ， 测试污 泥对水泥标准稠度用水量和凝结时间的影响 ， 并评价污泥 活性 。 试验结果见表 4 。 根据表 4 ， 污泥取代 3 0 水泥后 ， 水泥胶砂试件的 2 8 d 抗 压强度 比为 6 0 7 0 ， 说 明污泥活性很低 。 污泥 的比表 面积比常用的水泥、 矿渣和粉煤灰的更大， 污泥取代水泥 后标准稠度用水量显著增加， 污泥颗粒阻碍了水泥水化， 导 8 7 6 5 4 3 2 l O 0 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 4污泥活性评价结果 致水泥初凝时间和终凝时间有所延长 。 污 泥颗粒很 细 ， 且 在水 中沉淀较长时 间 ， 能够水化 的颗粒 已经水化 ， 不会存 在未水化 的水泥颗粒或具有水硬性 的矿物掺合料颗粒 。 污 泥 中可能含有少量 C a ( O H) 和可溶性硫酸盐 ， 因此也表现 出一定的活性 ， 但活性较低 ， 由于污泥颗粒很细 ， 掺加到混 凝土中与石灰石粉一样可以起到良好的填充作用 。 2 2 污泥对混凝土坍落度经时损失的影响 由于污泥颗粒很 细且活性很低 ， 当污泥作为掺合料取 代部分水泥时， 可能会导致混凝土力学性能显著降低， 因此， 拟采用污泥取代部分粉煤灰来配制混凝土 。 试验研究 了污 泥取代粉煤灰的 比例为 2 0 、 3 0 时 ， 对混凝 土坍落度 、 坍 落度经时损失和保持相同坍落度时减水剂掺量的影 响。 测 试污泥 掺量对 混凝 土坍落度的影响时采用表 3中强度等 级 C 2 0的混凝土 ， 污泥掺量对混凝土初始坍落度的影 响见 图2 ， 对混凝土坍落度经时损失的影响见图3 。 自 吕 、 艇 密 留 污泥取代粉煤灰比例 ， 图 2 污泥取代粉煤灰比例对混凝土初始坍落度的影响 时间 mi n 时间 mi n ( b ) S 搅站污泥 图 3 污泥取代粉煤灰 比例对混凝土坍落度经时损失的影响 根据图 2 ， 随着污泥取代粉煤灰的比例逐渐增加 ， 混凝 土初始坍落度逐渐降低， 污泥取代粉煤灰的掺加比例不超 过 2 0 时 ， 对混凝土初始坍落度影响较小， 当掺加比例超 过 3 0 以后， 混凝土初始坍落度显著降低。 从控制混凝土工 作性的角度分析， 污泥取代粉煤灰的比例不宜超过 3 0 。 根据图 3 ， 污泥取代粉煤灰的比例提高， 混凝土的坍落 度经时损失显著增大， 但损失幅度较为接近。 当污泥取代粉 煤灰 的比例达到 3 0 时 ， 混凝 土坍落度损失较大 ， 难 以满 足泵送施工要求 。 污泥取代粉煤灰时 ， 如果保持减水剂掺量不变 ， 则混 凝土拌合物初始坍落度明显降低 ， 坍落度经时损失也较大。 为了使混凝 土拌合 物具 有 良好 的流动性并减少坍落 度损 失 ， 可以采用增大减水剂掺量或降低砂率的方法 ， 提高混 凝土坍落度。 坍落度基本保持不变时， 随着污泥取代粉煤 灰比例的变化， 减水剂掺量的变化见图 4 ， 砂率的变化规律 见 图 5 。 0 1 0 2 0 3 O 4 0 5 0 污泥取代粉煤灰比例， 图 4 污泥取代粉煤灰比例对减水剂用量的影响 3 8 36 、 槲 3 4 岔 3 2 3 0 U lO 2 0 3U 40 U 污泥取代粉煤灰比例， 图 5 污泥取代粉煤灰比例对砂率的影响 根据 图 4 ， 当污 泥掺加 比例超过 3 0 以后 ， 需 要显著 增加减水剂用量才能使混凝 土保持较高的初始坍落度 ， 而 减水剂价格远高于粉煤灰等掺合料 ， 减水剂掺量增加必然 会导致混凝土成本升高 ， 因此 ， 污泥掺量不应超过 3 0 。 此 外 ， 由于污泥颗粒极 细 ， 类似于黏土颗粒 ， 污泥掺量增加也 必然会降低减水剂 的分散效果 。 通过增加减水剂掺量来调 整坍落度势必增加混凝土生产成本 ， 因此可以通过适当降 低砂率来调整混凝土初始坍落度 ， 根据 图 5 ， 随着污泥取代 粉煤灰 比例 的增加 ， 适度降低砂率可 以有效提高混凝 土初 始坍落度。 2 3 污泥对 混凝 土凝结 时间的影响 采用表 3中的 C 2 0 混凝土 ， 测试污泥取代粉煤灰对混 凝土凝结时间的影响 ， 试验结果见表 5 。 根据表 5 ， 随着污泥掺量的增加 ， 混凝土初凝时间和终 凝时间都有所延长 ， 但初凝时间和终凝时间的间隔基本没 】 21 加 丑姗匠幂繁 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 5 污泥取代粉煤灰比例对混凝土凝结时间的影响 有变化 。 由于污泥活性很低 ， 且颗粒很细， 污泥取代粉煤灰 比例增加， 导致更多的污泥颗粒团聚并包裹水泥颗粒 ， 阻碍 了水 泥的进一步水化 吏混凝土凝结时间有所延长。 2 4 污泥对混凝土力学性能的影响 采用表 3中的基本配合比来配制混凝土， 固定水灰比 和减水剂用量 ， A搅拌站污泥取代粉煤灰的 比例 对混凝 土 2 8 d 抗压强度的影响见图 6 。 污泥 取代 粉煤灰 比例 图 6 坍落度不同时污泥取代粉煤灰比例对混凝土抗压强度的影响 根据 图 6 ， 固定水灰 比和减 水剂用量 ， 随着污泥取 代 粉煤灰 比例的增加 ， 混凝土 的初始坍落度也逐渐降低 ， 导 致成型密实度逐渐降低 ， 尤其是污泥取代粉煤灰比例超过 3 0 以后 ， 混凝土 2 8 d抗压强度显著降低 。 由于成型密实 度对混凝土后期力学性能具有显著影响 ， 因此采用增加减 水剂用量的方式使污泥掺量不 同的混凝土 的坍落度保持 在 1 6 0 1 8 0 mm， 研究 混凝土坍 落度基 本相 同时 ， 污泥取 代粉煤灰 比例 对混凝 土 2 8 d 抗 压强度的影响 ， 试 验结果 见 图 7 。 根据图 7 ， 由于污泥活性较低 ， 当污泥取代粉煤灰 比例 超过 3 0 以后 ， 混凝土 2 8 d 抗压强度均有所降低 ， 但 C 2 0 和 C 3 0混凝土 的抗压强度 降低值相对较小 ， C 6 0 混凝土的 抗压强度降低值相对较大 。 由于污泥颗粒很细 ， 当污泥取代 粉煤灰量小于 2 0 时 ， 污泥颗粒起 到填充 作用 ， 有 利于提 高混凝土抗压强度。 因此， 污泥取代粉煤灰 比例较小时不会 对混凝土 2 8 d 抗压强度产生不利影 响。 当不控制混凝土坍落度 时 ， 由于污泥颗粒较 细 ， 以污 泥取代 粉煤灰后 ， 由于用水量和减水剂掺量不变 ， 导致混 凝土初始坍落度降低， 使混凝土成型密实度有所降低， 因此， 污泥取代粉煤灰的 比例为 1 0 时 ， 混凝土 2 8 d 抗压强度近 开始下降 ， 取代 比例达到 2 0 以后 ， 混凝土 2 8 d 抗压强度 显著降低 。 如果掺加污泥时采取提高坍落度的措施 ， 保证混 凝土具有 良好的流动性 ， 从而使污泥颗粒发挥 良好的填充 作用 ， 则掺加适量污泥时不会对混凝土力学性能产生不利 影响 。 根据图 7 ， 保持 良好流动性 时 ， 对于低强度等级混凝 1 22 污泥取代 粉煤 灰 比例 ( a ) A 搅 站污泥 污泥 取代粉煤 灰 比例 ( b ) B 搅站污 泥 图 7 坍落度基本相同时污泥取代粉煤灰比例 对混凝土抗压强度的影响 土 ， 污泥取代粉煤灰 的比例可 以达到 3 0 ； 配制高强度混 凝土时 ， 掺加适量污泥不会对混凝土力学性能产生不利影 响， 污泥取代粉煤灰的比例不宜超过 2 0 。 3结论 ( 1 ) 污泥活性很低 ， 作 为混凝土掺合料时 ， 不应采用污 泥取代水 泥的方式 ； 可 以利用 污泥取代部分 粉煤灰 ， 由于 污泥颗粒很细 ， 可 以产生良好的填充作用 。 ( 2 ) 污泥取代粉煤灰的 比例超过 2 0 会导致混凝土初 始坍落度和坍落度经时损失显著增大， 可以采用增加减水 剂用量或适当降低砂率的方式， 使污泥取代粉煤灰比例较 高时， 仍然具有较高的坍落度， 从而满足泵送要求。 ( 3 ) 污泥活性很低且颗粒很细 ， 污泥取 代粉煤灰 比例 增加 ， 更多 的污泥颗粒 团聚包裹水泥颗粒 ， 阻碍 了水泥水 化 ， 使混凝土凝结时间有所延长 。 ( 4 ) 掺加污泥时应采取提高坍落度 的措 施 ， 保证混凝 土具有 良好的流动性 ， 从而使污泥颗粒发挥 良好 的填充作 用 ， 则掺加适量污泥时不会对混凝土力学性能产生不利影 响； 对于低强度混凝土 ， 污泥取代粉煤灰的比例可以达到 3 0 ， 对于高强度混凝土 ， 污 泥取代粉煤灰 的比例 不宜超 讨 2 0 参考文献 ： f 1 李小玲， 何廷树j 昆 凝土搅拌站废水对水泥及胶砂性能的影响硼 混凝土 ， 2 0 1 1 ( 3 ) ： 1 3 9 1 4 1 2 2 唐昌伟 ， 高春雷 ， 莫杏显混凝士搅拌站设备洗涮水的回收应用明 广东建材 ， 2 0 1 1 ( 1 ) ： 3 6 3 8 3 何廷树 ， 李小玲， 王福川 ， 等搅拌站废水对不同掺合料配制的 C 8 0 高强混凝土强度的影响【J 1市 圭 酸盐通报， 2 0 1 1 ， 3 0 ( 2 ) ： 3 8 4 - 3 8 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 【 4 】王艳梅 ， 李红 ， 张国强 废弃灰浆循环再利用系统在混凝土搅拌 站中的应用l J I 混凝土 ， 2 0 0 8 ( 4 ) ： 1 2 3 1 2 5 5 】 欧1 8 J 伟， 欧阳东， 易承波， 等 污泥在水泥混凝土工业中的应 用分析J 1 混凝土 ， 2 0 1 1 ( 6 ) ： 8 1 8 3 f 6 冯桂云， 曹双梅 ， 吴江源 石灰石粉取代粉煤灰在泵送混凝土中 的试验研究f J 1 混凝土与水泥制品 ， 2 0 1 2 ， 3 9 ( 1 2 ) ： 8 O 一 8 2 【 7 】 魏莹双掺偏高岭土和石灰石粉对混凝土性能的影响l J l_ 混凝土 上接第 1 1 8页 铁尾矿砂与机制砂混合配制 的混凝土 的干燥收缩率 较小 ， 其 可能有 两个方 面的原 因 ： 一是铁 尾矿砂 的密实性 较高。 从尾矿砂和天然砂 的表观密度可见 ， 尾矿砂的表观密 度较高。 密实的尾矿砂 ， 其体积稳定好 ， 起到更好的骨架作 用。 二是尾矿砂的棱角较多 ， 而天然砂的表面相对来说较 圆 滑 。 从堆积密度可见 ， 尾矿砂 的堆积密度小于天然砂 的， 从 而在混凝土中占的体积分数较大 ， 颗粒之间的接触点多， 在 混凝土内部 中起到更强 的骨架作用 ， 减小 了混凝 土的收缩 应力。 早期混凝土的伸缩 出现跳跃不稳定现象 ， 可能是因为 早期水泥以及粉煤灰 、 矿渣等掺合料 的水化影响 。 2 5 铁尾矿砂混凝 土抗 冻融性 能研 究 北方城市冬天有冰冻期， 混凝土 内部的水分由于结冰而 发生体积膨胀 ， 引起混凝土内部结构的破坏 ， 因此在北方 ， 混 凝土的抗冻融 陛能是混凝土耐久I生能的一个重要测量指标 。 由图 6 可 知 ， 铁 尾矿砂 混凝土 与河砂混 凝土在 经过 2 0 0 次冻融循 环后 ， 质量损失 都不大 ， 小于 5 ， 符合 国家 标准。 随着铁尾矿砂掺量的增加， 2 0 0 次冻融循环后的质量 损失 却 随之 降低 。 铁尾 矿砂 掺量 比为 0 6配制 的混凝 土 2 0 0 次冻融循环后质量损失值与河砂相近。 由图 7知 ， 铁尾 矿砂混凝土与河砂混凝土在经过 2 0 0次冻融循环后 ， 抗压 强度损失趋 势差不多 ， 1 0 0 个 循环 ， 强度损失 在 5 左 右 ， 2 0 0 个循环 ， 强度损 失在 2 2 左右 。 说 明， 铁尾矿砂与机制 砂混合配制 的混凝土在抗冻融性能上 ， 与天然河砂相接近 ， 没有太大的冻融损失存在 。 在所取的比例中， 铁尾矿砂掺量 比为 0 6的混凝土 2 0 0 次冻融循环后抗压强度损失最小 。 3结论 本试验分析了铁尾矿砂组成 ， 研究 了不同铁尾矿砂与 机制砂混合 比的复 配砂完全取代 天然河 砂的普 通混凝土 新拌性能 的差异 ， 力学性能 随龄期变化规律 ， 并 通过干收 缩试验 以及抗冻融试验对 比了铁尾矿砂混凝 土和河砂 混 凝土的耐久性 ， 得 出如下结论 ： ( 1 ) 试验用铁尾矿砂符合 G B 1 4 6 8 4 -2 0 0 1 ( 建筑用砂 标准规定的特细砂与机制砂 混合时 ， 铁尾 矿砂掺量为 6 0 时 ， 混凝土的新拌性能较其他 比例好 ， 与天然河砂接近。 ( 2 ) 铁尾矿复配砂混凝土 的各龄期抗压强度均 比河砂 混凝土要高 ， 但是 随着铁尾矿砂掺量 的增加 ， 其 抗压强度 也随之稍微下降。 ( 3 ) 铁尾矿砂配制的混凝土干燥收缩率均小于河砂 混 凝土 ， 铁尾矿砂掺量为 6 0 时 ， 混凝土收缩率最小。 ( 4 ) 尽管铁尾矿砂配制的混凝土冻融循环 2 0 0次质量 损失大于天然河砂混凝土 ， 但 尚未达到 5 。 说 明铁尾矿砂 与水泥制品， 2 0 1 3 ， 4 0 ( 2 ) ： 1 9 2 1 作者简介 联 系地址 联系电话 但波( 1 9 6 4 一 ) ， 男 ， 高级工程师 ， 主要从事混凝土工程 技术研究和建筑施工管理。 重庆市沙坪坝区天陈路 5 6 号 重庆建工第二建设有 限公司( 4 0 0 0 3 0 ) 0 2 3 -6 53 1 2 4 51 1 6 1 2 芝O 8 纂。 一4 o 一O 4 一 OI 8 1 2 25 2 0 萎 纂 1 5 莲 1 0 强 5 0 5O l 00 15 O 200 冻融循环次数 图 6混凝土冻融质量损失 曲线 +铁尾 矿砂掺 量2 0 +铁尾矿 砂掺量4 0 +铁尾矿 砂掺量 5 0 +铁尾 矿砂掺量 6 0 _* 一天 然河 砂 0 5 0 1 O 0 l 5 0 2 0 0 冻融循环次数 图 7 混凝土冻融强度损失 曲线 石混凝土的抗冻性与天然河砂混凝土 的基本接近。 在强度 损失方面， 铁尾矿砂混凝土与河砂混凝土接近。 参考文献 ： 1 朱欣然 铁矿尾矿资源开发利用经济分析 D 】 E 京 ： 中国地质大 学， 2 0 1 0 2 S A KT HI V E L R， V AS UMAT HI N， e t a 1 S y n t h e s i s o f ma g n e t i t e p o w d e r f r o m i r o n o r e t a i l i n g s J P o w d e r T e c h n o l o g y ， 2 0 1 0 ( 2 0 1 ) ： 1 8 7 一 l 9 0 3 国家统计局环境保护部 中国环境统计年鉴一2 0 0 9 【 M 】 北京 ： 中 国统计出版社 ， 2 0 0 9 4 中华人民共和国国土资源部 2 0 0 7 年度中国地质环境公报 N 甘肃政报， 2 0 0 8 ( 9 ) 5 金属尾矿综合利用专项规划( 2 0 1 0 -2 0 1 5 ) N 湖北省人民政府 公报 ， 2 0 1 0 ( 1 2 ) 6 田景松， 杨荣俊， 王海波 E 京地区铁尾矿砂在水泥混凝土中的 资源化利用技术研究l J l _建筑装饰材料世界 ， 2 0 0 9 ( 2 ) 【 7 】艾长发 ， 髟浩 ， 胡超 ， 等 机制砂级配对混凝土性能的影响规律 与作用效应l J 1 混凝土 ， 2 0 1 3 ( 1 ) ： 7 3 7 6 8 】朱蓬莱 ， 丁薇薇 ， 杨建 ， 等 铁尾矿有效先含量的测定及碱活性 研究 混凝土与水泥制品 ， 2 0 1 1 ( 1 1 ) ： 2 0 2 2 9 蔡基伟 ， 封孝信 ， 赵丽 ， 等 铁尾矿砂混凝土的泌水特性 J 1 _ 武汉 理工大学学报 ， 2 0 0 9 ， 3 1 ( 7 ) ： 8 8 9 1 作者简介 ： 张秀芝 ( 1 9 7 4 一 ) ， 女， 博士 ， 副教授 ， 主要研究方向 ： 水 泥基复合材料。 联系地址 ： 济南市济微路 1 0 6号 济南大学材料科学与工程学院 ( 2 5 0 0 2 2 ) 联系电话： 0 5 3 1 8 2 7 6 7 6 5 5 1 23 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m