Pavement Performance Research Progress and Evaluation of Asphalt Mixture Incorporating Iron Ore Tailings

In order to solve the problems caused by the storage of iron ore tailings (IOTs), many researchers conducted a series of experimental studies on the reuse of IOTs. The results of many studies showed that it was feasible to use IOTs for road engineering. This paper summarized the composition, gradation and particle characteristics of IOTs from chemical and physical aspects, and proved the feasibility of IOTs replacing traditional aggregate for asphalt concrete. Then, the research on the road performance of asphalt concrete incorporating IOTs were summarized and reviewed, including the evaluation of high-temperature stability, low-temperature crack resistance, fatigue resistance and water stability. The water stability and the improvement of adhesion between asphalt and IOTs aggregate were discussed in detail. Finally, the performance of IOTs as asphalt concrete aggregate and the existing defects were evaluated, and future research directions were proposed.

利用高硅铁尾矿制备蒸压加气混凝土

利用高硅铁尾矿(HIT)制备高硅铁尾矿蒸压加气混凝土(HIT-AAC),研究了HIT细度、钙硅比对HIT-AAC料浆性能和试块物理力学性能的影响;结合XRD、FTIR和SEM对HIT-AAC进行微观分析。结果表明:随着HIT细度的增大,料浆扩散度、发气速率、发气高度均有所降低,最终发气时间缩短,试块的干密度和抗压强度均有所提高;随着钙硅比的增大,料浆扩散度减小和试块干密度先下降后上升,发气速率和发气高度增加,最终发气时间缩短,抗压强度先提高后降低,当钙硅比为0.65时抗压强度最高,为4.29 MPa。水化产物主要为石英和托贝莫来石,随着钙硅比的增大,托贝莫来石由针棒状结构转为片状结构。

铅锌尾矿/电石渣基加气混凝土的组成及结构

为了综合利用固体废弃物,以铅锌尾矿和电石渣为原料制备加气混凝土(AAC)。综合应用宏观与微观的分析方法,研究了铅锌尾矿的细度和掺量对加气混凝土性能的影响,以及不同养护阶段加气混凝土的物相组成、微观结构和蒸压反应机理。结果表明:随着铅锌尾矿细度减小,料浆的流动性提高,水化反应速度加快。但细度过小,易导致料浆过稠,影响加气混凝土良好气孔结构形成和性能;铅锌尾矿掺量过大,体系内未反应的铅锌尾矿残余颗粒堆积增多,颗粒间缝隙减小,影响了水化产物的生长和结晶,导致加气混凝土制品性能下降;当铅锌尾矿比表面积为420 m^(2)/kg、掺量为63%(质量分数)时,加气混凝土的绝干密度和抗压强度分别为590 kg/m^(3)、4.98 MPa,达到了《蒸压加气混凝土砌块》(GB/T 11968-2020)规定的A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求。静停养护前加气混凝土坯体内水化产物为C-S-H凝胶和钙矾石(AFt),经静停和蒸压养护后AFt分解,主要水化产物为C-S-H凝胶和托贝莫来石。

黄岩铅锌矿尾矿再利用可行性研究

黄岩铅锌矿有1#尾矿库、2#尾矿库、3#尾矿库,三个尾矿库下游分布重要村庄和饮用水源,当地属于台风影响前沿地区,三个尾矿库闭库多年,但是潜在的安全隐患和固有风险始终存在,只有实施尾矿库销库工程,才能从源头上消除尾矿库固有的安全风险,提升周边环境安全条件。为此,首先要解决尾矿消纳利用问题。黄岩铅锌矿尾矿含有一定价值的铅锌矿物,通过对尾矿开展优先浮选、等可浮选、混合浮选试验研究,其中混合浮选可获得相对较好的分选指标;当磨矿细度-0.045 mm占85%时,通过一粗两精一扫的混合浮选闭路流程,获得产率为1.74%、铅品位为22.42%、锌品位为32.35%、铅回收率为67.63%、锌回收率为57.99%的铅锌混合精矿;对黄岩铅锌矿尾矿开展了生产加气混泥土试验研究,探索最佳原料配方和工艺条件,用铅锌尾矿作为主要原料生产加气混泥土,实验室获得了绝干容重B06合格品、A3.5强度等级的产品。研究结果表明:黄岩铅锌矿尾矿能作为生产加气混泥土的硅质材料;结合当地尾矿用途市场调研,通过方案论证,确定最佳尾矿利用方案,为下一步尾矿库回采销库,提供了工艺思路和市场方向。

铁尾砂对蒸压加气混凝土性能影响的试验研究

以不同掺量的铁尾砂取代河砂制备蒸压加气混凝土砌块,分析铁尾砂掺量对试件抗压强度、干密度、干燥收缩、抗冻性和导热系数的影响。结果表明,蒸压加气混凝土砌块抗压强度随铁尾砂掺量的增加出现先增加后减小的趋势,干密度随着铁尾砂掺量的增加逐渐减小。随着铁尾砂掺量的增加,蒸压加气混凝土砌块的干燥收缩值逐渐增加,导热系数逐渐下降。铁尾砂掺量<20%时,可以减小蒸压加气混凝土砌块的冻后质量损失平均值。蒸压加气混凝土砌块的冻后强度损失平均值随铁尾砂掺量的增加逐渐增加。

铁尾矿基蒸压加气混凝土低温蒸压技术研究

为了实现铁尾矿的综合利用,优化铁尾矿蒸压加气混凝土的生产成本,针对铁尾矿蒸压加气混凝土蒸养压力高、制品抗压强度低等问题,以铁尾矿作为主要原料,结合工业生产探究了外加剂、废浆、胶凝材料等因素对制品性能的影响。研究结果表明:外加剂、废浆及胶凝材料能显著改善铁尾矿蒸压加气混凝土制品的性能,通过掺入外加剂,可使蒸压加气混凝土的蒸养压力从1.2 MPa降至0.9 MPa;在铁尾矿、废浆、水泥、石灰、石膏、外加剂配比为50%∶20%∶18%∶6%∶4%∶2%时,可制备出干密度603.59 kg/cm^(3)、抗压强度3.67 MPa的铁尾矿蒸压加气混凝土制品,可实现铁尾矿的高效综合利用。

煤矸石与铁尾矿制备加气混凝土的试验研究

为综合利用固体废弃物煤矿石与铁尾矿,以煤矸石和铁尾矿为主要原料制备加气混凝土,用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X-射线能谱(EDX)分析制品的水化产物和微观形貌,研究了煤矸石的最佳热活化温度以及各原料组分对加气混凝土物理力学性能的影响。结果表明,煤矸石最佳煅烧温度为600℃,制备出绝干密度为608 kg/m3、抗压强度为3.64 MPa的制品,符号《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968—2006)规定的A3.5,B06级加气混凝土合格品的要求;蒸压前水化产物中出现钙矾石,蒸压后制品中主要的水化产物为托贝莫来石、C-S-H凝胶和葡萄状水钙铝榴石。

铜尾矿制备无石灰加气混凝土的试验研究

为了在综合利用固体废弃物的同时减少煅烧石灰所带来的CO2排放,采用铜尾矿-矿渣-水泥熟料-风积砂原料体系制备压加气混凝土,以富钙、镁的铜尾矿和矿渣代替传统加气混凝土所需的石灰.具体研究了各原料组份对加气混凝土物理力学性能的影响,得到B06级铜尾矿加气混凝土的优化配合比为:铜尾矿、矿渣、风积砂、水泥熟料、石膏的质量分数分别为30%、35%、20%、10%、5%.所制备的B06级蒸压加气混凝土的绝干密度为610.2 kg.m-3,抗压强度为4.0 MPa,达到了《蒸压加气混凝土砌块》(GB 11968—2006)规定的A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求.物相分析显示,所制备的加气混凝土中主要结晶相是板状的托贝莫来石、硬石膏、残留的石英以及来自原始铜尾矿中的残留矿物.

山西灵丘低硅铁尾矿制备加气混凝土的试验研究

以低硅铁尾矿作为主要原料,铝粉作为发气剂,成功制备出了符合GB/T 11968—2006的A3.5,B06级加气混凝土制品。考虑最大限度使用铁尾矿的情况下,铁尾矿、硅砂、石灰、水泥和脱硫石膏的最优化配合比(质量比)为40∶20∶25∶10∶5,铝粉加入量为0.057%,水料比为0.57,静停养护温度为70℃,加气混凝土制品的抗压强度达到4.11 MPa,此时体积密度为590 kg/m3,比强度为6.97 MPa。由X射线衍射测试分析可知,成品中主要的矿物成分为托贝莫来石,此外还有硬石膏和残留的石英等。扫描电镜和能谱分析结果显示,成品中形成了CSH和托贝莫来石相互交织的网状结构,有效的提高了加气混凝土的强度。

金尾矿蒸压加气混凝土水化机理和微观结构分析

为明确金尾矿蒸压加气混凝土制品的水化机理和微观结构的内在关系,通过对比硬化坯体(NAC)、蒸压恒温养护0 h(AAC-0)和蒸压恒温养护8 h(AAC-8)的3组样品的XRD谱、IR谱图分析其水化产物种类的变化,并对比SEM照片分析了其微观结构变化.研究结果表明,随着蒸压养护过程的进行,坯体内的水化产物出现阶段性变化,最终由富钙型水化硅酸钙向托贝莫来石转化,由于托贝莫来石生成的局限性和同步性,导致微观孔壁结构出现明显的分层现象,后生成的托贝莫来石层使孔结构成为中空的刚性球,作为"骨料",起到骨架和支撑的作用.

钙质材料对铁尾矿加气混凝土砌块性能的影响

通过对钙质材料掺量不同的研究,得出了铁尾矿加气混凝土钙质材料的优化配比,并对各因素在加气混凝土中的作用机理进行了分析。由XRD测试分析可知,成品中主要的矿物成分为托贝莫来石,此外还有石膏和尾矿中残留的石英等。SEM结果显示,成品中形成了一种针状或板状的结晶相,相互交织成网状结构,有效地提高了制品的强度。

以电石渣铁尾矿为原料制备加气混凝土的实验研究

为综合利用固体废弃物,本文以电石渣和铁尾矿为主要原料,铝粉膏作为发气剂开展制备加气混凝土的实验研究,探讨电石渣的粒度、掺量和静停养护温度对加气混凝土物理力学性能的影响,并利用XRD分析了加气混凝土的水化产物。结果表明:当电石渣比表面积为320 m2/kg,掺量为26%(质量百分数),静停养护温度为70℃时,可以制备出绝干密度为579 kg/m3,抗压强度为4.47 MPa加气混凝土制品。电石渣中Ca(OH)2溶于水后,放热量低,不能满足加气混凝土生产的需求,需要提高外部静停养护温度,满足加气混凝土热值需要。XRD分析显示,所制备的加气混凝土中主要结晶相是0.9 nm托贝莫来石、1.1 nm托贝莫来石和1.4 nm托贝莫来石。

以铁尾矿为硅质原料制备加气混凝土

以铁尾矿为主要原料制备加气混凝土,用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析制品的水化产物和微观形貌,研究了铁尾矿的粉磨时间以及各原料组份对加气混凝土物理力学性能的影响。结果表明,绝干加气混凝土密度为588 kg/m3,抗压强度为4.07 MPa;制品中主要物相为水化产物0.9,1.1,1.4 nm托贝莫来石和C-S-H凝胶,以及铁钙闪石、硬石膏、方解石和水化反应中残留的石英;制品强度与水化产物C-S-H凝胶和托贝莫来石胶结有关。

用石英尾砂制备蒸压加气混凝土

利用秦皇岛鑫华玻璃厂的石英尾砂制备石英尾砂-水泥-石灰体系蒸压加气混凝土,在石英尾砂粉磨至比表面积为321.57 m2/kg,4种原料石英尾砂、石灰、水泥、脱硫石膏的质量比为65∶20∶10∶5,铝粉膏加入量为原料总量的0.06%,水料比为0.57,拌和水温为55℃,静停养护温度和时间分别为50±2℃和4 h,蒸养压力、温度、时间分别为1.25 MPa、185℃、12 h的条件下,制品的强度达到A3.5级,干密度达到B06级。X射线衍射分析和场发射扫描电镜分析结果显示,制品中主要水化产物为托贝莫来石和C-S-H凝胶。

蒸养制度对铁尾矿加气混凝土强度的影响

以铁尾矿作为硅质原料,水泥、石灰为钙质原料,添加发泡剂、调节剂等制备加气混凝土,研究蒸养制度对制备材料的抗压强度的影响,并利用XRD和SEM等方法分析材料的结构特征。研究表明:蒸养温度、蒸养时间是影响制备材料抗压强度的主要因素。在蒸养温度为180℃,蒸养时间为8 h的条件下,制备材料的密度为705 kg/m3,强度可达8.52 MPa,XRD和SEM分析表明其主要晶相是CSH和托贝莫来石,纤维状的CSH与片状托贝莫来石相互交织,紧密结合。

铁尾矿加气混凝土的应用研究现状

铁尾矿加气混凝土作为一种性能优良的新型建筑材料,除了具有铁矿抗压的一般性能,还具有加气混凝土隔音、保温、防火等一些特性。本试验主要介绍了铁尾矿加气混凝土在建筑保温材料、建筑防火材料等方面的研究、应用现状,并对铁尾矿加气混凝土在建筑材料中的应用方向作了展望。

铁尾矿加气混凝土制备工艺及结构形成机理分析

以低贫钒钛铁尾矿为主要原料制备蒸压加气混凝土,其制品抗压强度超过3.5MPa,干体积密度为620kg/m^3,达到了A3.5B06级合格品要求。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等手段,重点研究了蒸压加气混凝土砌块的抗压强度和干体积密度、官能团的振动、相变过程和微观结构等特性。结果表明:在常温常压下,硬化坯体中出现了少量结晶差的C-S-H凝胶和钙矾石晶体,铁尾矿中各成分参与化学反应只有很少量的活性组分。在蒸压养护条件下,混合物料中的钙质材料水化形成的Ca(OH)_2与铁尾矿、石英砂中的游离SiO_2和Al_2O_3反应得到了托贝莫来石,钙矾石消失;水化产物的晶簇集合体和骨料交织在一起,形成良好的网状致密结构,对提高制品的强度有积极作用。

蒸压养护制度对某铁尾矿加气混凝土力学性能的影响

为探讨山西灵丘南岐铁矿选矿厂铁尾矿高附加值综合利用的新途径,以该铁尾矿为硅质材料,水泥和石灰为钙质材料制备了尾矿加气混凝土。研究了升温时间、恒温时间、恒温温度和降温时间等蒸压养护制度对尾矿加气混凝土力学性能的影响。结果表明:在升温时间为2 h,恒温时间为8 h,恒温温度为195℃(恒温压力为1.46MPa),降温时间为3 h情况下,获得了抗压强度为5.28 MPa,干密度为597 kg/m3的尾矿加气混凝土制品,其力学性能符合GB/T11968—2006中A3.5、B06级加气混凝土合格品的要求。XRD分析结果显示,尾矿加气混凝土制品中的主要水化产物为托贝莫来石和羟基水化硅酸钙,原尾矿中的石英、斜长石等依然存在于制成品中,以骨料的形式对尾矿加气混凝土制品的强度起着积极作用。

用南岐铁尾矿制备加气混凝土

以山西灵丘县南岐铁矿尾矿为硅质材料、水泥和石灰为钙质材料制备尾矿加气混凝土,着重通过正交试验对尾矿加气混凝土制品的配方进行了优化,并借助XRD、SEM等测试方法对制品的矿物组成和微观结构进行了分析。结果表明:按照铁尾矿质量分数为61%、水泥质量分数为10%、石灰质量分数为23%、石膏质量分数为6%、铝粉与4种原料的质量比为0.55‰、水料比为0.57%的优化配方,制备出的尾矿加气混凝土制品的抗压强度为4.83 MPa、干密度为596 kg/m3,达到A3.5、B06级加气混凝土合格品要求;制品中的主要水化产物为托贝莫来石和CSH凝胶,此外还有石膏和尾矿中残留的石英等。

灵丘铁矿尾矿制备加气混凝土的试验研究

为综合利用固体废弃物铁尾矿,以山西灵丘低硅铁尾矿作为主要原料,铝粉作为发气剂,成功制备出了符合GB/T11968—2006标准的A3.5、B06级加气混凝土.考虑最大限度使用铁尾矿的情况下,通过试验得出生产铁尾矿加气混凝土的优化方案:尾矿粉磨时间25 min,硅砂粉磨时间为30 min,配料质量比为m(铁尾矿)∶m(硅砂)∶m(石灰)∶m(水泥)∶m(脱硫石膏)为40∶20∶24∶10∶6.由X射线衍射测试分析可知,成品中主要的矿物成分为托贝莫来石,此外还有硬石膏和尾矿中残留的石英等.扫描电镜和能谱分析结果显示,成品中形成C-S-H凝胶和托贝莫来石相互致密交织的显微结构,这是加气混凝土获得较高强度的重要原因.