高岭土尾矿作为人工砂在混凝土空心砌块中的应用

1高岭土尾矿作为人工砂在混凝土空心砌块中的应用冯宝侠（兖矿集团有限公司实业分公司山东邹城273500）[摘要]高岭土尾矿作为人工砂配制混凝土空心砌块，按人工砂的技术要求和试验方法进行试验，基本满足国家标准《建筑用砂》（GB/T14684-2001）的要求。混凝土空心砌块经过检验也符合《普通混凝土小型空心砌块》（MU10）的标准。[关键词]尾矿；人工砂；配合比；砌块KaolingangueasmanufacturedsandisusedfortheconcretehollowbrickFengBaoXia（ZOUCHENG,SHANDONGPROVINCESHIYECOMPANYYANKUANGGROUPPOSTALCODE:273500）Abstract；Accordingtotherequestofmanufacturedsandtechniqueandthetrialmethod,kaolingangue,whichismadeupoftheconcretehollowbrick,isbasicallysatisfiedthenationalstandardof《Sandforbuilding》(GB/T14684-2001).Theconcretehollowbrickhasalsopassedthroughthestandardof《normalconcretesmallhollowbrick》duringtheexperiments.Keywords：ganguemanufacturedsandmixratiobrick兖矿集团北海高岭土有限公司地处高岭土富集的广西北海市，资源蕴藏丰富，开采时限较长。公司现累积排放高岭土尾矿100余万吨，预计每年排放量50万吨。尾矿的储存排放造成环境污染，消耗大量国土资源，同时也危及尾矿库安全。以高岭土尾矿生产空心或多孔砖技术的开发，符合国家产业政策，延长了产业链，提高了产品附加值，同时解决了土地占用和环境污染问题，实现了环保、减排和循环经济的目标。更是解决了公司生产安全的后顾之忧。1、化学、物理性能和检测数据对高岭土尾矿作了化学成分分析，了解高岭土尾矿的主要化学成分，以便在使用高岭土尾矿时，掌握必要的技术资料。按照建筑用砂的标准进行检验，检验结果表明：颗粒级配不好、石粉含量不合格，为了解决好人工砂常见的这两项关键性技术问题，经过试验和经济分析，决定采用水洗法去掉尾矿中的部分石粉，使其符合建筑用人工砂的标准。1.1把未经水洗和水洗后高岭土尾矿的化学成分含量进行比较，发现其成分含量起了明显的变化，特别是水洗后的氧化硅含量提高了8%，灼减减少了1%以上。右表是水洗后的高岭土尾矿主要化学成分含量。1.2高岭土尾矿水洗后对其物理性能参照现行GB/T14682-2001《建筑用砂》标准相关内容进行试验、研究、分析，主要技术指标见下表：序号名称成份含量（%）1灼减LOSS0.532氧化铝AI2O31.963氧化硅SiO296.524氧化铁Fe2O30.135氧化钙CaO0.086氧化镁MgO0.047氧化钾K2O0.468氧化钠Na2O0.069氧化钛TiO20.032依据以上数据判定，所检项目符合标准要求。1.3根据国家标准GB6566—2001，对放射性指标进行测试。内照射指数和外照射指数均＜0.1，符合要求。2、砌块配制的控制措施2.1高岭土尾矿作为骨料，配制混凝土空心砌块，考虑到尾矿与中粗河砂比较，尾矿水洗时石粉含量难控制等原因，为保证骨料的级配合理，在试配过程中，参入一定量的河砂和粉煤灰，使混凝土砌块质量符合标准要求。为了尽量减少河砂的参入量，多加入高岭土尾矿，经计算和试配，并多次优化基准配方，最后确定了高岭土尾矿的合适比例和其他原料的掺量。配料方案如下（质量比）：粉煤灰：水泥：高岭土尾矿：中砂：水=3.6：16：67.1：11.2：2.1。粉煤灰经对细度、需水量、烧失量、含水量、三氧化硫的检验，符合GB/T1536-2005Ⅱ级灰要求。水泥采用广东粤秀珠水42.5R水泥。中砂采用西江中砂，试验合格。2.2制备砌块的混凝土为干硬性混凝土，混凝土的水泥用量和水量都比较少，集料难于自由拌和，故采用强制性搅拌机进行拌和。混凝土应搅拌至各种组成材料混合均匀，颜色一致。将搅拌好的混凝土倒入试模，采用振动加压密实成型。试件标准养护28天后进行产品质量检验。3、质量检测结果依据GB8239-1997《普通混凝土小型空心砌块》（MU10）进行检验，所检项目合格。检验数据如下：检测项目标准要求检验结果单项判定颗粒级配方筛孔(mm)累计筛余（%）符合2区级配要求1区2区3区9.500004.7510~010~010~032.3635~525~015~0111.1865~3550~1025~0300.685~7170~4140~16660.395~8092~7085~55910.15100~90100~90100~90100细度模数Mx粗中细2.9符合中砂标准要求3.7~3.13.0~2.32.2~1.6亚甲蓝试验MB值＜1.4石粉含量（按质量计）%Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类6.7（MB=0.02）合格≦3.0≦5.0≦7.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）%≦0.5≦0.5≦0.50.2Ⅰ类氯化物（以氯离子质量计）%≦0.01≦0.02≦0.060.026Ⅲ类表观密度kg/m3＞25002585合格碱集料反应（快速碱—硅酸反应）%14d膨胀率＜0.10时，在大多数情况下可判定为无潜在碱—硅酸反应危害0.09在大多数情况下可判定为无潜在碱—硅酸反应危害3序号检验项目标准要求（MU10）检验结果单项判定1抗压强度（MPa）平均值≧10.010.6合格单块最小值≧8.010.0合格2空心率（%）≧2526合格3相对含水率（潮湿）%≦4539合格4抗渗性水面下降高度（mm）三块中任一块不大于10①8②9③7合格4、小结4.1试验证明，高岭土尾矿可以替代建筑用砂作为建筑建材的原材料。4.2以消化尾矿，实现环保、减排，符合建筑节约资源的要求。以空心或多孔的形式，优化提高产品的热工性能，形成混凝土空心砌块的系列产品。这既符合我国建筑业走可持续发展的道路，又是大力发展绿色混凝土的重要组成部分。