导读: 3)尾矿砂和废矿页岩搭配后烧制的陶粒砂颗粒密度偏高,表面粗糙,废矿页岩的比例越大,膨胀性能越好,表面越光滑,但烧成温度仍然偏高,烧成温度范围较窄。
一、技术性能。
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1.陶粒的技术性能。
经检验,陶粒的堆积密度为570kg/m3,筒压强度https://www.flowerba.com/mm2(压入深度20mm),吸水率https://www.flowerba.com/(时间为1小时),空隙率47%, 颗粒级配(自然状态)见表。
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近年来，随着墙体材料的改革，陶粒砂以其质轻、高强、保温等性能越来越受到社会的广泛关注。
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当前制作陶粒砂的主要原料为铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物。
在国内外研究中，主要采用黏土，页岩或粉煤灰为原料制备陶粒砂，而使用钒尾矿为原料制备陶粒砂的研究鲜见报道。
石煤提钒尾矿是石煤经过焙烧、浸出等工艺，提取了金属钒后残余的废渣，其主要成分为Si和Al，经过高温焙烧，具备一定的活性，可以作为制备陶粒砂的基础材料。
目前，我国石煤提钒厂产生的废渣大多作为废物堆存，大量尾矿露天堆放或掩埋会占用土地、污染环境和浪费资源。
以钒尾矿为基质制备陶粒砂，以实现二次资源回收利用和环保的目的。
1.制粒工艺参数的影响。
制粒工艺参数影响试验是在钒尾矿、粉煤灰、黏土质量比为6∶3∶1情况下进行的。
2.制粒时间的影响。
制粒时间影响试验在混合料水分为8%的情况下进行，不同制粒时间对生陶粒砂平均抗压强度及落下强度的影响见图3。
制粒时间越长，生陶粒砂的落下强度和抗压强度越高，考虑制粒成本因素，确定后续试验的制粒时间20min。
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1.尾矿砂、废矿页岩的膨胀性能试验。
分别对尾矿砂和废矿页岩单独试烧、按不同比例搭配试烧、固定比例添加不同的外加剂试烧,以了解它们在不同条件下的膨胀性能。
在试验过程中发现: 1)尾矿砂较粗,塑性极差,几乎无法成球;废矿页岩粉煤灰的塑性比尾矿砂好,但比粘土差,所以料球的强度也不高,难以达到生产要求;料球强度随着废矿页岩比例的增大而逐步提高。
2)尾矿砂基本不膨胀,表面粗糙,有明显的细砂颗粒,软化温度较高,粗细不同的颗粒软化温度有明显差别;废矿页岩的膨胀性能较好,粉磨成球后在实验室可以烧制出颗粒密度约400kg/m3的陶粒砂,陶粒砂表面比较光滑,挂釉明显,内部气孔的大小和分布都比较均匀,但烧成温度范围比较窄。
3)尾矿砂和废矿页岩搭配后烧制的陶粒砂颗粒密度偏高,表面粗糙,废矿页岩的比例越大,膨胀性能越好,表面越光滑,但烧成温度仍然偏高,烧成温度范围较窄。
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4)添加适量外加剂后,陶粒砂的烧成温度有明显降低,膨胀性能也有不同程度的好转。
2.强度性能试验在。
节膨胀性能试验的基础上,分别对废矿页岩进行配方单烧、对尾矿砂和废矿页岩搭配后添加粘土作为粘结剂进行配方试烧,先验证其膨胀性能,再了解其强度性能。
添加的粘土虽然不膨胀,但较好的塑性可以增强料球的强度。
通过测试料球强度,确定每100g主原料加入10~20克的粘土即可达到要求。
1)利用配制的矿物掺合料取代水泥来配制C30混凝土,分析发现,A,B组的后期强度比基准混凝土有所提高,而C组无论早期还是后期的强度都低于基准混凝土.说明A,B两组复合掺合料的各组分活性在配制混凝土过程能够得到充分发挥,并且发生了叠加效应,从而大大提高混凝土的强度,也说明矿物掺合料等量取代水泥的合适量为35%~40%。
2)该研究说明利用新型矿物掺合料配制的混凝土的工作性能和力学性能指标优于基准混凝土,并与利用双掺(粉煤灰与矿渣)和叁掺(粉煤灰,矿渣,天然矿粉)矿物掺合料配制的混凝土的性能相当。
这说明利用上述四种矿物相掺的新型复合矿物掺合料来配制混凝土是可行的。
3)用新型复合矿物掺合料等量取代部分水泥后,配制出目前工程中常用的C30级混凝土,不仅可以节约水泥,改善混凝土的各项性能,同时还可达到保护环境,减少污染,即达到节约资源和能源的目的,具有较好的经济效益和社会效益。
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