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利用萤石尾矿生产超高性能混凝土

2021-05-19 来源:鑫海矿装 (509次浏览)

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      超高性能混凝土其抗压强度超过200 MPa,弯曲强度超过40 MPa,并且具有一定的延展性。超高性能混凝土在最近几十年得到了进一步的发展,并因其高机械强度和极低的孔隙率而受到重视。在这些混凝土中掺入短钢纤维可改善结构的抗挠曲性能,控制并减少开裂。这些混凝土称为超高性能纤维增强混凝土。
 
      然而,从生态学角度来看,超高性能混凝土在可持续性方面存在问题,因为它使用非常细小比例的天然骨料,尤其是硅砂,这需要大量的能量才能进行研磨。因此,需要寻找和供应替代材料以避免或减少其使用。目前正在研究使用回收材料或建筑副产品作为天然骨料的全部或部分替代品,以寻求更可持续的超高纯混凝土。Ambilyel研究使用铜渣替代超高性能混凝土中最细的骨料。用100%的细骨料替代,抗弯强度的变化可以忽略不计,尽管报道的抗压强度略有下降,但最终值仍高于150 MPa。朱使用铁尾矿作为天然骨料的替代品,他们观察到,高达40%的取代比,超高性能混凝土的机械性能与对照混凝土的机械性能相当。数据表明,如果铁尾矿的最大尺寸在1.20毫米以下,则60%的替代是可行的。

      玻璃废料是另一种可以用来替代骨料的材料。试验表明,使用再生玻璃代替天然砂可以赋予超高性能混凝土良好的机械性能。对于50%的置换率,坍落度和抗压强度与对照超高性能混凝土混合物相当。遵循同样的研究思路,陶瓷废物是超高性能混凝土生产中天然骨料的另一种替代方法,结果表明,抗压强度提高了24%,抗拉强度提高到34%。
上述研究集中于建筑部门废物的利用。但是,只有少数研究着重于将采掘业产生的废物纳入混凝土制造中,特别是HPC和超高性能混凝土。在该领域中,使用花岗岩切割废料替代超高纯混凝土中细骨料的研究具有重要意义。文献表明,骨料的40%替代对弯曲强度有积极的影响,而比例70%时,结果与对照混凝土相比是可比的。LópezBoadella观察到通过用细花岗岩切割废料代替35%的微粉石英可以提高抗弯强度和抗拉强度。卡拉提供了类似的结果,他发现掺入花岗岩细粉作为沙子的部分替代品对HPC的抗压强度,抗弯强度和抗拉强度具有积极的影响。这是关于利用萤石矿山,以替代超高性能纤维增强混凝土生产中的天然骨料。这种硅砂来自矿山的洗涤设备。经过处理和清洗后,可用于制造超高性能混凝土。然而,由于高比例的细粉,它不能用于常规混凝土。据作者所知,以前没有关于这种残留物使用的研究。迄今为止已经提到的研究涉及花岗岩细料,但尚未接近的研究。因此,这项研究的主要目标是在生产超高压滤芯时,将这种副产品作为天然骨料的替代品进行创新使用。结果表明,稠度,抗压强度,弹性模量和拉伸强度等性质的变化对于高达70%的取代是可接受的。因此,萤石开采的废砂被证明是制造超高压FRC的可行选择。
 


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