铁尾矿粉-硅粉矿物掺合料对混凝土性能的影响

吴丽萍, 王军. 铁尾矿粉-硅粉矿物掺合料对混凝土性能的影响[J]. 矿产综合利用, 2023, 44(2): 184-190. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.02.028
引用本文: 吴丽萍, 王军. 铁尾矿粉-硅粉矿物掺合料对混凝土性能的影响[J]. 矿产综合利用, 2023, 44(2): 184-190. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.02.028
Wu Liping, Wang Jun. Influence of Iron Tailings Powder-Silica Fume Mineral Admixture on Concrete Performance[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2023, 44(2): 184-190. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.02.028
Citation: Wu Liping, Wang Jun. Influence of Iron Tailings Powder-Silica Fume Mineral Admixture on Concrete Performance[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2023, 44(2): 184-190. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2023.02.028

铁尾矿粉-硅粉矿物掺合料对混凝土性能的影响

  • 基金项目: 山西工程职业学院2020年度教学科研课题(JY2020-12)
详细信息
    作者简介: 吴丽萍 (1977- ),女,硕士,讲师 ,主要研究方向为建筑材料,矿产综合利用等
  • 中图分类号: TD981

Influence of Iron Tailings Powder-Silica Fume Mineral Admixture on Concrete Performance

  • 将研磨后的铁尾矿粉末和硅粉分别按照3∶2和4∶1的比例制备了两种复合矿物掺合料替代水泥进行浆体和混凝土试样的制备。通过微观结构分析、强度和耐久性分析对铁尾矿-硅粉复合矿物掺合料浆体和混凝土的基本性能进行了研究,结果表明:随着复合矿物掺合料掺量的增加,试样的水化反应放热量、抗压强度、劈裂抗拉强度和冻融耐久性均逐渐降低;且加入铁尾矿粉可使的硬化浆体试块孔隙结构变大,导致混凝土的抗压强度和冻融耐久性降低;但增加硅粉的掺量可以提高试样的水化反应强度,降低Ca(OH)2的含量,且硅粉水化反应生产的C-S-H凝胶也可以细化孔结构,从而改善混凝土的微观特性、抗压强度、劈裂抗拉强度和冻融耐久性;弥补铁尾矿粉对混凝土性能的负面影响。整体上,改性混凝土的抗压强度在普通混凝土抗压强的85%以上,能满足工程要求。

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  • 图 1  矿粉的粒径曲线

    Figure 1. 

    图 2  浆体的水化热

    Figure 2. 

    图 3  浆体的矿物成分分析

    Figure 3. 

    图 4  浆体的孔隙特征

    Figure 4. 

    图 5  浆体试样的微观结构特征

    Figure 5. 

    图 6  混凝土的抗压强度

    Figure 6. 

    图 7  混凝土的劈裂抗拉强度

    Figure 7. 

    图 8  冻融循环后的质量损失率

    Figure 8. 

    图 9  冻融循环后的强度损失率

    Figure 9. 

    表 1  水泥、铁尾矿粉和硅粉的化学成分/%

    Table 1.  Chemical composition of cement, iron tailings powder and silica fume

    材料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2O烧失量
    水泥21.554.593.2762.52.612.930.532.02
    铁尾矿粉62.468.6811.989.843.780.451.691.12
    硅粉92.911.351.451.220.480.190.851.55
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    表 2  浆体的配合比/%

    Table 2.  Mixing ratio of paste

    水泥MG1MG2
    CP1000040
    GP1-151540
    GP1-303040
    GP2-151540
    GP2-303040
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    表 3  混凝土的配合比

    Table 3.  Mix ratio of concrete

    水泥/kgMG1/kgMG2/kg水/kg细骨料/kg粗骨料/kg
    C370001428201070
    G1-15314.555.51428201070
    G1-302591111428201070
    G2-15314.555.51428201070
    G2-302591111428201070
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出版历程
收稿日期:  2021-12-08
刊出日期:  2023-04-25

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