铁尾矿粉的组成及其物理性能研究

本文选用的北京密云铁尾矿粉中主要化学组成Si O2含量达67.29%,Al2O3含量仅有8.49%,主要矿物组成为石英和绿泥石,不含粘土类矿物。未磨细原粉的比表面积为340m2/kg,粉磨后细度增大,最大为680m2/kg,细度的增大不影响铁尾矿粉的MB值,但会使需水量比由原粉的100%增大到104%,增大幅度很小。随着铁尾矿粉掺量的增加,MB值增大,当铁尾矿粉掺量为20%时,MB值达到1.0,掺量为25%时,MB值为1.5。扫描电镜观察发现铁尾矿粉形状不规则,与石灰石粉相似,没有类似粉煤灰的球形颗粒。总之铁尾矿粉可以作为矿物细掺合料用于混凝土中。

铁尾矿粉对混凝土性能的影响研究

将铁尾矿原粉和磨细铁尾矿粉与矿渣粉按照不同比例(分别为2:8、4:6和6:4)复掺配成矿物掺合料,并以30%、40%和50%的比例掺入混凝土中,研究其对不同水胶比(分别为0.3、0.4和0.5)混凝土流动性和抗压强度的影响。结果表明:无论矿物掺合料复掺比例及掺量多少,水胶比仍然是影响铁尾矿粉混凝土流动性和强度的主要因素,即随水胶比增大流动性提高,强度降低。铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例及矿物掺合料总量对流动性的影响取决于复掺后颗粒的搭配情况,当颗粒搭配合理时,即形成了较为紧密堆积,混凝土拌合物的流动性最好。由于铁尾矿粉活性低,所以其掺量增大,混凝土抗压强度呈现下降趋势。相比铁尾矿原粉,磨细铁尾矿粉有助于提高混凝土的抗压强度。

铁尾矿粉细度对水泥砂浆孔结构的影响

铁尾矿粉是铁矿山精选矿后形成的尾矿细粉。试验选择两种比表面积分别为340m2/kg和680m2/kg的铁尾矿粉,分别称为原矿粉和磨细粉,研究这两种细度铁尾矿粉在不同掺量时砂浆的强度及孔结构。试验结果表明,在水胶比为0.5的砂浆中,原矿粉掺量不超过8%,磨细粉掺量不超过30%时,铁尾矿粉砂浆强度均大于对比样的,之后继续增大铁尾矿粉掺量,砂浆强度低于对比样。依据分形理论对两种砂浆的孔结构数据研究发现,砂浆的孔结构具有分形特征,而且分形维数变化规律与强度规律一致,这表明铁尾矿粉通过填充水泥颗粒间孔隙,密实砂浆结构而提高强度。

铁尾矿粉对水泥砂浆性能的影响及机理分析

选取比表面积为340m^2/kg铁尾矿原粉和比表面积为680m^2/kg的磨细粉,研究铁尾矿粉细度和掺量对水泥砂浆流动性和强度的影响规律,并分析作用机理.试验结果表明,在所研究的掺量范围内(不大于50%),两种细度的铁尾矿粉都可以提高水泥砂浆的流动性;随着铁尾矿粉掺量增加,砂浆强度增大,当原矿粉掺量超过10%,磨细粉掺量超过20%时强度开始降低,低于基准样.水泥水化放热量结果表明,与基准样相比,当原矿粉掺量小于8%,或磨细粉掺量小于20%时,诱导期延长,水化放热量减少;当原矿粉掺量为8%,磨细粉掺量为20%时,诱导期缩短,水化发热量增大,可以加速水化.氮吸附测得的砂浆孔结构结果表明,掺入铁尾矿粉可以减少多害孔数量,改善砂浆的孔结构.铁尾矿粉掺入的稀释效应也可以促进早期水化.总之,一定量铁尾矿粉对砂浆性能的影响是物理稀释效应、加速水化效应和填充密实效应的综合作用,增大铁尾矿粉细度更有利于三大效应的发挥.