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铁尾矿粉泡沫混凝土性能研究

张士停  
【摘要】:当今社会,能源问题、环境问题已升级为社会问题,而我国又是资源大国,对现存的各种有利资源的开发与利用十分重视,比如铁尾矿这一宝贵资源,我国铁尾矿资源丰富,堆存量接近50亿t,但是利用率较低,尾矿占地面积大,污染环境是目前铁尾矿综合利用所面临的问题。因此,将尾矿应用到建筑材料中是解决尾矿综合利用的有效途径,我国正处于建设阶段,建筑能耗占全国总能耗的三分之一左右,将铁尾矿掺到泡沫混凝土中制成轻质保温材料对我国节能、环保、节地等有着深远的影响,同时铁尾矿粉泡沫混凝土作为新型建筑材料符合国家墙体材料革新的要求,本文主要研究铁尾矿粉泡沫混凝土的各方面性能。 本文研究了铁尾矿粉的掺量不同和细度不同对铁尾矿粉泡沫混凝土抗度和抗折强度的影响,通过实验研究发现,随着铁尾矿掺量的增加铁尾矿粉泡沫混凝土的强度不断升高,当铁尾矿粉掺量为水泥掺量的68%时,铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压和抗折强度达到最大值,铁尾矿粉掺量相同时,铁尾矿粉粒径小于0.1mm的铁尾矿粉泡沫混凝土要比粒径为0.2mm~0.3mm的铁尾矿粉泡沫混凝土强度高,铁尾矿粉的掺量和细度明显影响泡沫混凝土的抗压和抗折强度。 本文对表观密度相同水灰比不同的铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压和抗折强度进行了实验研究,研究结果表明,水灰比小时料浆稠,水泥不能完全水化,铁尾矿泡沫混凝土强度低。水灰比大时料浆过稀,容易出现分层、泌水、塌模等现象,合适的水灰比才能提高铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压和抗折强度,本实验,当水灰比为0.48时,铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压和抗折强度都达到了最大值,流动性和和易性都非常好。 本文对铁尾矿粉泡沫混凝土的抗裂性能进行了实验研究,掺入适量的聚丙烯纤维能够提高铁尾矿粉泡沫混凝土的抗裂性能,还能提高它的抗压和抗折强度,聚丙烯纤维掺量为0.2%时,铁尾矿粉泡沫混凝土的开裂指数降低了30%,随着纤维量的增多,开裂指数明显降低,但是纤维掺量过多会影响铁尾矿粉泡沫混凝土的宏观性能。 本文对不同表观密度的铁尾矿粉泡沫混凝土强度、吸水率、导热系数进行了实验研究,研究结果表明表观密度小的试块吸水率高,导热系数低,表观密度大的试块吸水率低,导热系数高。 本文研究了不同矿物掺料对铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压强度的影响,将硅灰和粉煤灰掺到铁尾矿粉泡沫混凝土中,都能提高铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压强度,但是硅灰掺量不能过高,一是提高了铁尾矿粉泡沫混凝土的造价,二是硅灰由于过细容易发生团聚现象。 本文还研究了外加剂对铁尾矿粉泡沫混凝土性能的影响,实验结果表明减水剂掺量为0.3%时,铁尾矿粉泡沫混凝土的抗压强度达到了最高,7d抗压强度提高了41.7%,28d抗压强度提高了34%。减水剂、早强剂和速凝剂同时使用时,铁尾矿粉泡沫混凝土的早期强度明显提高,拆模时间明显缩短,适量添加早强剂和速凝剂对铁尾矿粉泡沫混凝土的后期强度影响不大。 最后本文对铁尾矿粉泡沫混凝土的微观孔结构进行了分析,本实验选用的分析仪器是扫描电子显微镜,测试结果表明铁尾矿粉泡沫混凝土的孔径大小、孔的分布、孔的形貌与泡沫剂掺量、表观密度等因素有关。


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