高石粉含量尾矿人工砂的研究与应用

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铁尾矿砂作为细骨料在混凝土中的应用

铁尾矿砂作为细骨料在混凝土中的应用摘要：铁尾矿砂是指选矿厂的铁尾矿石经过球磨机粉磨、磁选法选出铁粉后，经过水洗除泥后的附属产品，混凝土分公司实验室通过大量的配合比对比试验和砂子的常规检测试验后，确定尾矿砂在混凝土中取代天然河砂、充当细骨料是可行的，可以为企业降低生产成本，带来经济效益。

关键词：铁尾矿砂，细骨料，混凝土，前言天然河砂作为混凝土中的细骨料，资源日益枯竭，开采也受到限制，不仅采购困难，价格也越来越高。

而山砂充当细骨料，因其本身是由风化岩经破碎、水洗、筛分而成，母岩强度较低，物理和化学性质均与河砂相差较大，用在混凝土中会影响混凝土强度，从而变相增加胶凝材料的用量，导致生产成本增加，且只能应用在一些低标号混凝土中，寻找河砂的替代品成为急需解决的问题。

1.前期准备笔者在前期做了大量准备和调研工作，对本溪地区的铁尾矿砂进行取样调研，经过试验对比，确定了本溪偏岭产铁尾矿砂作为细骨料替代天然砂，与其他尾矿砂主要区别如下：1.细度模数，偏岭尾矿砂1.3~1.9，其他尾矿砂1.0以下，一般为0.6~0.8。

2.石粉含量，偏岭尾矿砂10%以下，其他尾矿砂20%以上3.亚甲蓝值，MB(偏岭尾矿砂)＜1.4，说明其粉状物以石粉主。

MB（其他尾矿砂）＞1.4，其粉状物以泥粉为主。

4.0.16mm以下所占百分比，偏岭尾矿砂30%左右，其他尾矿砂50%以上由于其他尾矿砂石粉含量偏高，且0.315mm以上颗粒状含量太少，当使用其作为砂子时，总比表面积增大，包裹其需要的水泥净浆也更多，会导致混凝土总用水量和水泥用量上升，当水泥用量相同时，其拌制的混凝土强度必然大大降低，所以采用其作为细骨料拌制混凝土不可行。

1.试验研究2.1铁尾矿砂筛分实验细度模数1.85，属III区细砂。

2.2压碎指标值实验压碎指标值15%2.3亚甲蓝试验MB＜1.42.4配合比试验进行三组平行对比试验：AA：100%山砂AB：50%山砂，50%尾矿砂AC：30%山砂,70%尾矿砂表2-1 试验配合比单位（kg/m3）表2-2 试验数据统计通过此次试验发现尾矿砂取代山砂作为细骨料，在相同用水量和外加剂掺量的情况下，尾矿砂用量越高，流动性越好，即掺加尾矿砂会减少单位用水量。

人工砂石粉含量限值研究

人工砂石粉含量限值研究以锦屏二级水电站大理岩人工砂为例论证提高人工砂石粉含量上限值的可行性，根据该人工砂石粉含量较高的现实情况，开展了不同石粉含量人工砂混凝土性能对比试验，主要研究石粉含量分别为15%、20%、25%、30%的人工砂对混凝土拌和物性压强度和劈拉强度变化较小，通过适当调整配合比，应能配制出满足设计要求强度的混凝土。

但由于试验采用的二级配泵送混凝土配合比砂率为49%，较通常采用的砂率高；混凝土单位用水量为170～180kg，高于通常采用的130～140kg的用水量，混凝土水泥用量分别为354～375kg，这些因素可能掩盖了石粉含量变化带来的影响。

为此，混凝土浇筑前重新开展了不同石粉含量人工砂混凝土性能试验，试验以C25W8FI00二级配泵送混凝土为基准，试验采用P．O42.5水泥．掺加25%粉煤灰，水胶比0.46，混凝土配的施工要求；石粉含量变化对混凝土抗压强度和劈拉强度影响较小。

由此可见，对于锦屏二级水电站大理岩人工砂而言，将石粉含量上限值提高至25%～30%对混凝土性能的影响较小。

根据锦屏二级水电站大理岩人工砂生产的实际情况，综合考虑质量控制与验收，最终确定大理岩人工砂中的石粉含量按12%～25%控制，合格率≥85%。

此外，目前人工砂混凝土的配合比设计方法基本上沿袭天然砂混凝土配合比设计方法，石粉基本上按照人工砂的组成部分对待。

石粉含量较低时，石粉中的细颗粒（粒径小于45 m的颗粒）含量较低，对混凝土配合比可忽略；但石粉含量较高时，石粉中的细颗粒含量较高，此时能否忽略石粉含量特别是其中的微细颗粒对混凝土配合比的影响就值得进一步商榷。

田育功等人在百色水电站辉绿岩人工砂碾压混凝土配合比设计中，将人工砂中超出20%含量部分的石粉等量替代粉煤灰，即将石粉中的部分细颗粒含量视作胶凝材料的一部分，起到了较好的效果，既改善了碾压混凝土的工作性，又保证了碾压混凝土各种性能指标满足设计和施工要求，可供类似工程高石粉含量大理岩人工砂混凝土配合比设计借鉴。

人工砂石集料在混凝土及砂浆中应用

人工砂石集料在混凝土及砂浆中的应用摘要：近几年来,随着我国建筑行业的快速发展,对砂、石的需求量迅猛增长。

在一些地区有大量的石材资源,在开采石料的过程中,会产生大量直径不等的颗粒状废弃物造成一定程度的环境污染,如何变废为宝、充分利用这些废弃物是当地政府及各个采石场面临的一个亟待解决的重要问题,利用尾矿制造人工砂、石,为解决该难题提供了一个新选择。

本文对此进行了以下的探讨。

关键词：人工砂石，集料，混凝土，砂浆，应用关于人工砂石集料在混凝土及砂浆中的应用国内学者已开展了一些试验研究。

鉴于不同地区石材来源及加工工艺的差异性,结合地区的具体情况,为了进一步推广和促进人工砂、石在该地区的应用,开展了相关的试验研究。

一、人工集料基本性能试验研究本文针对利用花岗岩、玄武岩和白砂岩的尾矿生产的人工砂、石的基本性能进行了试验研究。

试验依据为jgj52-2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准。

试验结果见表1。

在试验过程中发现人工砂、石粒呈不规则多边形,表面较粗糙且棱角尖锐明显。

通过比较表1中数据与jgj52-2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准的要求发现,利用三种不同种类尾矿所制的人工砂、石尽管有些指标不合理,如级配,但其物理、化学指标均能满足现行规范要求,并且有些性能指标高于规范要求。

二、人工集料混凝土性能试验研究1.原材料及试验设备水泥:32.5级复合硅酸盐水泥;天然砂:中砂,细度模数为2.8,含泥量为2.2%,堆积密度为1520kg/m3;石子:最大粒径为20的连续级配,质地优良,容重为1480kg/m3。

试验所用主要设备有ye-2000型压力试验机和d-4型低温试验箱。

2.混凝土配合比设计依据jgj55-2000普通混凝土配合比设计规程。

3.试验依据gb/t50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准;gb/t50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准。

为了研究不同种类集料对混凝土性能的影响,分别利用天然砂石及本文所述的三种人工集料配制花岗岩混凝土、玄武岩混凝土和白砂岩混凝土。

磁铁矿尾矿筛分部分建筑用砂的研究

磁铁矿尾矿筛分部分建筑用砂的研究摘要：建筑行业使用的天然砂日益枯竭，人们采用开山采石加工成人工砂满足建筑市场的要求，但成本会增加。

选矿厂排放的尾矿砂中含有部分建筑用砂，可以通过工艺流程改造筛分出这部分建筑用砂，经过试验合格后投入市场。

关键词：磁铁矿尾矿建筑用砂工艺流程中图分类号：tf841.3 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）04（b）-0017-01随着我国经济的迅猛发展，建筑行业也得到了前所未有的发展，在中国的大地上，一座座现代化的高楼大厦拔地而起，代替了以往的棚户区、毛草屋，城市和乡村面貌一新，在这崭新的高楼大厦面前，我们不禁要问建这些高楼大厦所用的砂子都是从哪来的，你可能会回答，从市场上买来的，但是，这个市场在哪呢？其实这个市场在广阔的山区、河流。

传统的采砂法是从自然冲刷的河床中采取天然砂，然后经过筛分卖到建筑行业；或者是从河流中捞出河砂，然后经过筛分卖到建筑行业。

但是，随着建筑行业的发展，天然砂越来越满足不了建筑用砂市场的需求量，而且天然砂这种资源最终也会枯竭，基于这种情况，人们想到开采山石加工成人工砂代替天然砂。

在制造人工砂的过程中，人们要选定采石场、要安装设备、要有人管理、还要消耗电能，这就增加了人工砂的成本，而且开采山石破坏环境。

对此我们又想到了另一种获取人工砂的途径：就是利用磁铁矿尾矿这种附属产品筛分出部分建筑用细砂，变废为宝，以此来拓宽建筑用砂的市场。

1 建筑用砂的分类（1）按产源分为天然砂和人工砂（2）按细度模数分为粗砂：3.7～3.1；中砂：3.0～2.3；细砂：2.2～1.6。

（3）按技术要求分为ⅰ类、ⅱ类、ⅲ类。

2 磁铁矿尾矿筛分建筑用砂的工艺流程2.1 工艺流程的简述磁铁矿石运至选矿厂经过破碎系统破碎后，得到0～10 mm的铁粉矿，铁粉矿经过球磨机磨矿，矿浆经过磨头筛（筛孔2.36 mm）分级，筛上产品返回球磨机再磨，筛下产品输送到粗磁选分选，粗磁选产品经过高频振动筛分级、二次磁选、三次磁选，最终得到铁精粉；粗磁选尾矿输送到高频振动筛（筛孔0.3 mm）分级，高频振动筛的筛上产品即为建筑用砂，粒级为2.36～0.3 mm。

人工砂及混合砂中石粉含量实验亚甲蓝法

人工砂及混合砂中石粉含量实验亚甲蓝法一、依据标准：《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52—2006。

本方法适用于测定人工砂和混合砂中石粉含量。

二石粉含量实验应采用下列仪器设备：1 烘箱——温度控制范围为（105±5）℃；2天平——称量为1000g，感量1g；称量100g，感量0.01g；3试验筛——筛孔公称直径为80μm及1.25mm的方孔筛各一只；4容器——要求淘洗时样时，保持时样不溅出（深度大于250mm）；5移液管——5mL，2mL移液管各一只；6三片或四片式叶轮搅拌器——转速可调〔最高达（600±60〕r/min），直径（75±10）mm；7定时装置——精度1s；8玻璃容量瓶——容量1L；9温度计——精确1℃；10玻璃棒——2支，直径8mm，长300mm；11滤纸——快速；12搪瓷盘，毛刷，容量为1000mL的烧杯等。

三溶液的配制及试样的制备应符合下列规定：1亚甲蓝溶液的配制按下列方法：将亚甲蓝粉末在（105±5）℃下烘干至恒重，称取烘干亚甲蓝粉末10g，精确至0.01g，倒入盛有约600g蒸馏水的烧杯中，用玻璃棒搅拌40min，直至亚甲蓝粉末完全溶解，冷却至20℃。

将溶液倒入1L容量瓶中，用蒸馏水淋洗烧杯等，使所有亚甲蓝溶液全部移入容量瓶中，容量瓶和溶液的温度应保持在20±1℃，加蒸馏水至容量瓶1L刻度。

震荡容量瓶以保证亚甲蓝粉末完全溶解。

将容量瓶中的溶液移入深色储藏瓶中，标明制备日期，实效日期（亚甲蓝溶液保质期应不超过28d），并置于阴暗处保存。

2将样品缩分至400g，放在烘箱中于（105±5）℃下烘干至恒重，等待冷却至室温后，筛除大于公称直径5.0mm的颗粒备用。

四人工砂和混合砂中石粉含量按下列步骤进行：1亚甲蓝实验应按下述方法进行：1）称取试样200g，精确至1g，将试样倒入盛有（500±5 ）mL蒸馏水的烧杯中，用叶轮搅拌机以（600±60）r/min 转速搅拌5min，形成悬浮液，然后以（400±40）r/min 转速持续搅拌，直至实验结束。

人工砂在泵送混凝土中的研究及应用

捅
要：阐述Ｔ石屑配制混凝土的目的和意叉，试验比较石屑混凝
济效益，本文中主要介绍人工砂配制泵送混凝土的
一
土的主要性能，出了得石屑代砂的最佳掺加比例，并在工程中成功应
用，指出了石屑在泵送混凝土应用中应注意的问题。
些主要性能及应用经验。
工砂颗粒太粗，人工砂中的石粉含量小于１％，０为
改善人工砂混凝土的和易性可适当增加砂率，同吣∞ 吣吣 ∞ 吣
时减少外加剂的用量。可能由于人工砂中的含泥与纯河砂混凝土相比，在相同砂率下，人工砂混凝土％％％％％量小，减少外加剂用量后坍落度损失也比较小，不如掺河砂的和易性好，主要表现为保水性差，易泌完全满足施工需要，对预拌混凝土企业来说由于水，粘聚性也差，流动性不如纯河砂好，主要因为人蛳栅人工砂成本低，本身降低了一部分成本，又少用啪螂
工砂的物理性能与河砂相似，是比较适宜的代砂材二、混凝土配合比
料。我试验室从２０年３０５月份至８月份进行了大量
以Ｃ０３泵送混凝土为例，据普通混凝土配合比根
的人工砂混凝土试验，解决了人工砂配制泵送混凝设计规程ＪＪ５２０进行配合比设计，计算得出水Ｇ５— ００
、
关健词：石屑：工砂；录送混凝土Ｔ人ｕ
一
试验原材料
（）水泥：选用山水Ｐ０２５１．３．Ｒ，水泥的比表面
‘
当前建设工程发展迅猛，对河砂的需求量日益增
２ｍ／ｇｄ８２ａ８加，开采的难度也越来越大，河砂的质量也越来越积为３６ｋ，３强度为ｌ．ＭＰ，２ｄ强度为

人工砂中的石粉含量对水工混凝土性能的影响

１随着人工砂石粉含量的增加，）混凝土的含气
量、坍落度不断减，；Ｊ在相同坍落度条件下，、石粉含
２２３抗冻性．．
保持不变；当石粉含量大于１％，０石粉含量每提高２％时，立方米混凝土用水量提高２３。每～
２２硬化混凝土试验．
２２１抗压强度．．
依据表１的混凝土配合比在相同用水量条件下，各龄期的混凝土抗压强度试检结果见表４。当石粉含量小于１％时，随着石粉含量的增加混凝６
最高冻融循环为２０次。在同一配合比条件下，０通
过２０次冻融循环混凝土的抗冻性随着石粉含量０的增加，抗冻性先增加后减小。石粉含量达到１％６时，混凝土通过２００次冻融循环的抗冻指标达到最大值；当石粉含量为２％，２时混凝土的抗冻性只
骨最粒料大径
／ｍｍ
鱼苎兰
≥１０＝０混凝土２＜１０混凝土￣Ｆ５
随着石粉含量的增加混凝土抗压强度不断降低。
由试验结果可知石粉含量为１％时，凝土的３ｄ６混，７ｄ２压强度达到相应龄期的最高值；当石，８ｄ抗
合比，抗冻设计指标为Ｆ０。２０
表１混凝土基准配合比表
ｌ斗度级水砂石加坍度箍强等泥水子外剂落丰
ｋ／ｇｍ’ Ｃ２５３０２１１４７６１１３０５３２．０７￣２００姗
１试验方案．３
压强度、抗冻性、抗渗性达到最佳效果。［关键词】人工砂；粉含量；石影响分析【中图分类号］Ｖ５４．Ｔ４＋２９［文献标识码】Ａ

人工砂中的石粉的作用

对于C30混凝土，人工砂中的石粉含量介于10%~15%时，其塌落度工作性及抗压强度最佳，同时其水压抗渗系数最低。

从混凝土工作性方面考虑，人工砂中的适量石粉改善了混凝土拌合物中的浆体量，提高了混凝土的工作性。

从混凝土抗压强度方面考虑，石粉具有一定的细度，对混凝土起到了微集料填充效应，而石灰石粉在水化的过程中可以与水泥中的C3A和C4AF发生反应，生成水化碳铝酸钙，水
化碳铝酸盐可以与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更加密实，从而提高了水泥石的强度。

但是，当石粉含量增大到某极限值
时，大量的石粉使混凝土的胶骨比偏离最佳值，
从混凝土抗渗性能方面考导致混凝土强度下降。

虑，当人工砂中石粉含量较少时，混凝土浆体含量少，石粉可以起到微集料效应，增加了混凝土的密实性；当人工砂中石粉含量较高时，石粉对水泥比例过高，石粉破坏了混凝土的堆积效果，同时水泥对石粉不能充分包裹，致使混凝土抗渗能力下降；当人工砂中石粉含量达到20%时，混凝土抗渗性能急剧下降。

通过调整人工砂中的石粉含量，可以使普通混凝土的工作性、抗压强度、抗渗性能达到最优的状态，满足工程对混凝土的技术要求。

在缺乏天然砂的形势下，应用人工砂代替天然砂具有明显的现实意义。

坪头水电站高石粉人工砂混凝土性能试验研究

受母岩特性的影响，坪头水电站采用当地的白云岩加工的人工砂存在着石粉含量偏大的弊端。对不同石粉含量白云岩人工砂混凝土性能进行试验研究结果表明：量的石粉可以起到改善混凝土性能的作用。在调整配合比参数情况下，适采用石粉含量为１％５
一
２％的白云岩人工砂，４可以配制出性能指标满足设计要求的混凝土。
文献标识码：Ｂ文章编号：０３—９０（０２００８１０８５２１）２— ０７—０３
关键词：工材料；水白云岩；工砂；人石粉；试验；砼砼性能；坪头水电站
中图法分类号：Ｖ１Ｔ４
１前
言
２白云岩岩石的基本性能
和Ｍｇ其烧失量较大，典型的碳酸盐类岩石。Ｏ，为当地的白云岩岩石的物理力学性能表明（表３，见）
含量偏大的白云岩人工砂能否配制满足设计要求的
水工混凝土是坪头水电站设计者十分关注的问题。
石粉是指岩石经机械加工后颗粒小于０１ｍｍ．６
８７
表１白云岩岩石磨片鉴定结果
岩石名称镜下描述
一Leabharlann “ 灰黑色细粒粒状结构，块状构造，岩石组分主要由细粒碳酸盐组成。岩石组分主要由碳酸盐，细粒石英和少量粒状胶磷矿组成。碳酸盐含量较多＜０细粒粒径介于００９％，．５～０２．ｍｍ之间，．ｍＴ左右为主，以０１ｌｌ不规则粒状，组成不规则交错结合的粒状集合体。石英和胶磷矿总量＞１％，０以石英为主，两者的含量比约２１：两者常共生。石英以细粒为主，粒径在００ｒｍ左右，．３ａ组成细粒不规则粒状集合体，后者常呈浑圆粒状或不规则次圆状无序散列，穿插于方解石或包于方解石中，分布无规律，且不均匀。胶磷矿主要呈较细小的浑圆或次圆状团粒，无序散步，分布现象与石英团粒相似，局部沿碳酸边缘交代或交代石英团粒，常见与石英共生，分布也没有规律

金属矿山废石尾矿干式制砂难题及解决措施

郝志刚（1954—），男，高级工程师，410205湖南省长沙市岳麓区麓天路10号。

金属矿山废石尾矿干式制砂难题及解决措施郝志刚（长沙深湘通用机器有限公司）摘要为了解决金属矿山企业在利用废石尾矿干式制备机制砂中遇到的高含泥、含水和含粉石屑难以加工成精品机制砂的问题，进行了机理分析研究，并为金属矿山企业利用废石尾矿制备优质机制砂提供了相应的解决措施。

介绍了利用高效干式砂石清洗机、柱磨机、高效多级选砂机在处理高含泥、含水、含粉石屑和硬质岩制备优质机制砂方面的优势；小型工业试验制砂楼可为广大投资者和生产商在项目开发前期，确定机制砂项目最佳的工艺技术和装备，为项目投资提供可靠保证。

关键词废石尾矿石屑制砂干式洗涤反复碾压揉搓机制砂装备DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.03.049总第623期2021年3月第3期现代矿业MODERN MININGSerial No.623March .2021近年来，城市及基础建设需要大量的建筑用砂，原来主要依靠天然河砂，但随着天然河砂资源的枯竭和环境保护的日趋加强，建筑用砂已长期处于供不应求的状态。

目前，国家15个部委已发文鼓励金属矿山企业积极利用废石尾矿加工制备砂石，这对于金属矿山资源的综合利用和新的产业发展是极好的发展机遇［1-5］。

但目前在利用废石尾矿干式制备机制砂时遇到了诸多难题，严重影响了企业的产业发展和经济效益。

1金属矿山废石尾矿干式制砂存在的难题金属矿山废石尾矿生产机制砂一般采用0～5mm 或0～10mm 的小颗粒，在传统机制砂行业中一般称该种颗粒为石屑。

但采用金属矿山废石尾矿进行干式制备机制砂存在两个难题。

（1）利用含泥、含粉和含水高的石屑难以生产合格的机制砂。

由于石屑含泥、含粉和含水高，如不能尽可能多的除去泥和粉，将致使机制砂质量不达标。

当石屑中含水高时，又进一步增加了去泥、去粉的难度。

传统机制砂装备一般采用筛分机、选粉机或抽粉装置等分离设备去除泥和粉，这对含泥、含水高的石屑来说，很难或根本无法处理。

人工砂及混合砂中石粉含量与亚甲蓝值方法原理

人工砂及混合砂中石粉含量与亚甲蓝值方法原理1.引言在建筑材料领域，人工砂以其成本低、资源丰富等特点，被广泛应用于混凝土和砂浆等工程中。

而在人工砂中，石粉是一种常见的填料，其含量对人工砂的性能起着重要的影响。

因此，科学准确地测定人工砂及混合砂中的石粉含量是非常必要的。

同时，在混凝土和砂浆中，亚甲蓝值是一种重要的指标，用于评估其耐久性和抗渗性能。

因此，研究人工砂及混合砂中的石粉含量与亚甲蓝值方法原理具有实际意义。

本文将介绍一种测定人工砂及混合砂中石粉含量的方法，以及一种测定亚甲蓝值的方法原理。

2.人工砂中石粉含量测定方法2.1背景测定人工砂中的石粉含量是衡量其质量的重要参数之一。

石粉含量的多少直接影响人工砂的使用性能和工程质量。

因此，准确地测定石粉含量对于工程建设至关重要。

2.2原理目前，常用的方法是通过酸碱中和滴定法来测定人工砂中的石粉含量。

具体步骤如下：（1）取一定质量的人工砂样本，将其分散于酸溶液中，使石粉与酸发生反应，生成气体。

（2）在酸溶液中加入酚酞指示剂，用盐酸滴定，使溶液颜色由粉红变为无色，即达到中和终点。

（3）根据滴定液的用量，计算出人工砂中的石粉含量。

2.3结果分析通过以上方法可以准确地测定人工砂中的石粉含量，这对于质量控制和工程设计具有重要意义。

通过对不同样本的测试，可以得到人工砂中石粉含量的分布情况，以便进行合理的调整和应用。

3.混合砂中石粉含量与亚甲蓝值方法原理3.1背景混合砂是指将人工砂与天然砂等进行混合而得到的一种建筑材料。

混合砂的性能和质量受到石粉含量和亚甲蓝值的影响，因此研究混合砂中石粉含量与亚甲蓝值的方法原理是十分必要的。

3.2原理目前，常用的方法是通过光学显微镜法来测定混合砂中的石粉含量。

具体步骤如下：（1）取一定质量的混合砂样本，将其制备成薄片。

（2）使用光学显微镜观察薄片中的颗粒特征，通过计数和测量石粉颗粒的数量和尺寸，得到石粉的含量。

（3）通过亚甲蓝值测试仪对混合砂样本进行测试，得到其亚甲蓝值。

矿山尾矿砂综合利用

04
尾矿砂综合利用的未来展望
技术发展趋势
高效分离技术
研发更高效、环保的尾矿砂分离技术，提高有价组分的回收率。
资源化利用技术
利用尾矿砂制备新型建筑材料、陶粒、微晶玻璃等高附加值产品。
生态修复技术
利用尾矿砂进行土壤改良、植被恢复等生态修复工程，实现尾矿库的绿色转型。
产业发展趋势
产业集聚发展
推动尾矿砂综合利用产业集聚发展，形成规模效应，降低成本。
产业链延伸
跨界融合发展
推动尾矿砂综合利用与环保、新能源等产业的融合发展，形成新的增长点。
拓展尾矿砂综合利用产业链，开发更多高附加值产品，提高经济效益。
政策法规展望
完善法规体系
制定和完善尾矿砂综合利用相关的法律法规，明确各方责任和权
益。
02
尾矿砂综合利用技术
尾矿砂在建材工业中的应用
01
02
03
尾矿砂混凝土
利用尾矿砂代替部分河砂制备混凝土，可降低成本并提高混凝土性能。
尾矿砂砖
将尾矿砂与适量的粘结剂混合，经过压制成型，制备出具有良好抗压、抗折强度的建筑用砖。
尾矿砂陶瓷
尾矿砂可以作为陶瓷原料，通过高温烧结制备出各种陶瓷制品。
03
尾矿砂综合利用的挑战与对策
技术难题与对策
总结词
技术难题是尾矿砂综合利用中的一大挑战，需要采取有效的对策来解决。
详细描述
尾矿砂成分复杂，含有多种重金属离子和有害物质，处理难度较大。同时，尾矿砂的物理和化学性质不稳定，容易对环境造成二次污染。针对这些问题，应加大科研投入，研发先进的处理技术和设备，提高尾矿砂的利用率和安全性。
尾矿砂在采矿工程中的应用

关于市政工程混凝土施工中的人工砂技术应用经验

关于市政工程混凝土施工中的人工砂技术应用经验【摘要】随着我国基础建设的发展以及对环境保护的日渐重视，现有的天然砂已经不能满足工程建设的需要，近年来兴起的人工砂作为建筑材料之一，已普遍应用于混凝土施工中。

作者结合市政工程特点，根据实例总结人工砂用于市政工程混凝土施工中的一些经验，以期该技术可以得到适当的应用和推广。

【关键词】市政工程；混凝土施工；人工砂技术；应用经验1.关于人工砂根据国标规定，凡经除土处理的机制砂、混合砂都统称为人工砂。

机制砂指的是由机械破碎、筛分制砀，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩，风化岩石的颗粒；混合砂指的是由机制砂和天然砂混合制成的砂。

这里，混合物砂没有规定混合比例，只要求能满足混凝土各项性能的需要。

但必须指出，一旦使用混合砂，无论天然砂的比例占多大，都应当执行人工砂的技术要求和检验方法。

1.1 人工砂的基本特点人工砂配置出混凝土的特点是：坍落度减小，混凝土28d标准强度提高；如保持坍落度不变，则需水量增加；但在不增加水泥的前提下水灰比变大后，一般情况下，混凝土实测强度并不降低。

按天然砂的规律进行混凝土配比设计，人工砂的需水量大，和易性稍差，易产生泌水，特别在水泥用量少的低强度等级混凝土中表现明显；而如果根据人工砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用人工砂中的石粉、调整人工砂的砂率，是完全可以配制出和易性很好的混凝土。

普通混凝土配比设计规程的配比设计方法完全适用于人工砂。

最适合配制混凝土的人工砂细度模数为2.6-3.0，级配为2区。

人工砂在配制填加外加剂的混凝土时，对外加剂的反应比天然砂敏感。

人工砂配制的高强度泵送混凝土在泵送过程中不易堵泵。

正确使用人工砂的混凝土密实度大、抗渗、抗冻性能好，其它物理力学性能和长期耐久性均能达到设计使用要求。

人工砂特别适于配制高强度等级混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。

1.2人工砂的研究和应用现状在理论研究和规范出台的基础上，人工砂在我国已经有广泛的应用，并取得成功经验，如在株六复南山河特大桥上64米铁路简支箱梁，设计为c55高性能混凝土，全部采用了人工砂混凝土；我国最大的三峡工程、黄河小浪底工程均使用人工砂配制混凝土。

高石粉含量人工砂的应用研究

第３９卷第１２期
２０１３年１２月
水力发电
高眉粉舍量人工砂Ｉ；『应用研究
程伟峰
（中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南昆明６５００３３）
摘要：石粉含量对人工砂品质、外加剂性能、混凝土配合比及其性能均有影响。试验研究表明，石粉含量与细度
ｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｂｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄａｄｊｕｓｔｉｎｇｍｉｘｐｒｏｐｏｔｒｉｏｎ．
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓａｎｄ；ｓｔｏｎｅｐｏｗｄｅｒｃｏｎｔｅｎｔ；ｗａｔｅｒ－ｒｅｄｕｃｉｎｇａｇｅｎｔ；ａｉｒｅｎｔｒａｉｎｉｎｇａｇｅｎｔ；ｍｉｘｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｍｉｘｐｒｏｐｏｔｒｉｏｎａｎｄｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｔｏｎｅｐｏｗｄｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｉｆｎｅｎｅｓｓｍｏｄｕｌｕｓｈａｓａｌｉｎｅａｒｉｎｖｅｒｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｐｏｗｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｐｅｃｉｉｆｃｓｕｆａｒｃｅａｒｅａａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒ－ｒｅｔａｉｎｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆａｒｔｉｉｃｆｉａｌｓａｎｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｐｏｗｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗｉｌｌａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅａｄｓｏｐｔｒｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆａｄｄｉｔｉｖｅａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｓｏｆａｄｄｉｔｉｖｅ．Ｔｈｅｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｔｏｎｅｐｏｗｄｅｒｃｏｎｔｅｎｔｈａｓａｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｕｓａｇｅｐｅｒｕｎｉｔ

人工砂及混合砂中石粉含量与亚甲蓝值方法原理

人工砂及混合砂中石粉含量与亚甲蓝值方法原理
1.石粉含量的测定方法原理：
石粉含量测定方法一般采用重量法或体积法。

重量法：先将一定质量的人工砂或混合砂样品经过烘干后，加入一定比例的酸溶液进行溶解，溶解后除去残渣，再用过磅天平称重，通过样品的质量和溶液的质量差求得石粉的质量，进而计算出石粉的含量。

体积法：先通过一定体积的人工砂或混合砂样品的干密度计算出样品的质量，在取一定体积的样品进行酸处理溶解，溶解后用纯水进行冲洗，最后将残渣状的石粉过滤并烘干，再通过称重求解石粉的质量，从而计算出石粉的含量。

2.亚甲蓝值的测定方法原理：
亚甲蓝值是用来评价石粉对混凝土抗渗性能的指标，通常根据国家或行业标准中的具体方法进行测定。

测定流程如下：
(1)准备混凝土试件并进行标准养护；
(2)测试前进行试件尺寸与质量测定；
(3)在反应槽中加入一定量的盐酸，用PH试纸调节至1.5-2之间；
(4)将试件用密封材料封入反应槽中，在温度控制下进行一段时间的反应；
(5)反应结束后，取出试件并用醇饱和溴水溶液在其中进行反应24小时；
(6)反应结束后，用去离子水进行水洗；
(7)将洗净的试件放置在常温下，直至试件干燥；
(8)测量试件质量，并通过质量差计算出亚甲蓝值。

石粉含量与亚甲蓝值之间的关系：
石粉含量与亚甲蓝值之间存在一定的相关性，石粉含量越高，混凝土中的石粉量越大，对水的抵抗能力也越强，因此亚甲蓝值也会相应提高。

但同时石粉含量过高，又可能导致混凝土的力学性能下降，因此需要根据具体需求确定合适的石粉含量。

人工砂在混凝土中的试验与研究

人工砂在混凝土中的试验与研究摘要：人工砂作为天然砂替代资源在混凝土中的应用逐渐扩大，由不同母岩制备的人工砂具有部分差异。

通过选择凝灰岩、花岗岩两种材质的人工砂，对胶砂流动度、混凝土拌合物性能、混凝土力学性能试验研究，探索人工砂对混凝土的影响，实现对人工砂混凝土进一步了解。

关键词：人工砂；石粉；压碎指标；混凝土；凝灰岩；花岗岩0引言混凝土由于具有生产工艺简单、原料丰富，强度高、性能多变等特点，在建设工程中广泛应用。

砂作为混凝土的基本原料之一，在混凝土中约占30%至40%。

随着我国基础建设的快速发展，河砂、湖砂、山砂等有限的天然资源消耗巨大。

为了避免过度开挖开采破坏生态平衡，保护环境和资源，政府出台了限制或禁止开挖开采天然砂资源的法规，天然砂产量大幅缩减。

随着天然砂资源紧缺的矛盾日益突出，人工砂作为天然砂的替代资源在市场中的占比不断扩大，人工砂的使用量逐年上升。

人工砂是经除土处理，由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。

从20世纪90年代起，全国各地相继开展了人工砂的使用研究[1]，并在国标GB/T 14684《建筑用砂》中增加了人工砂的种类，明确了人工砂的使用及试验标准。

我国岩石种类繁多，人工砂也随着母岩的差异呈现不同的特性，拌制的混凝土性能也相应变化。

本文结合不同材质的人工砂在混凝土应用中的差异，总结人工砂石粉含量、压碎指标对混凝土性能的影响，希望能给其他研究者提供借鉴和参考。

1试验原材料1.1水泥选用安徽铜陵海螺水泥有限公司42.5级普通硅酸盐水泥，物理性能指标见表1。

表1 安徽铜陵P.O42.5水泥物理性能指标标准稠度初凝时间终凝时间抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)(%)(min)(min)3d28d3d28d27. 618623229.250.95.88.61.2人工砂选择浙江凝灰岩、福建花岗岩材质的人工砂，各项指标见表2。

表2 两种材质的人工砂指标编号细度模数MB值(g/kg)石粉含量(%)单级最大压碎指标(%)总压碎值指标(%)母岩种类S 12.91.1 4.0107凝灰岩S 22.91.0 5.82418花岗岩S 32.81.1 6.03626花岗岩图1 两种材质人工砂颗粒级配由图1可见两类人工砂细度模数相同，颗粒级配无明显差异，均属于2区中砂。

人工砂及混合砂中石粉含量试验(亚甲蓝法)

人工砂及混合砂中石粉含量试验(亚甲蓝法)一、本方法适用于测定人工砂和混合砂中石粉含量二、石粉含量试验（亚甲蓝法）应采用下列仪器设备：1.烘箱——温度控制范围为（105±5）℃；2.天平——称量1000g，感量1g，称量100g，感量0.01g；3.试验筛——筛孔公称直径为80μm及1.25mm的方孔筛各一只；4.容器——要求淘洗试样时，保持试样不溅出（深度大于250mm）；5.移液管——5mL、2mL移液管各一个；6.三片或四片式叶轮搅拌器——转速可调[最高达（600±60）r/min]，直径（75±10）mm；7.定时装置——精度1；8.玻璃容量瓶——容量1L;9.温度计——精度1℃；10.玻璃棒——2支，直径8mm，长300mm；11.滤纸——快速；12.搪瓷盘、毛刷、容量为1000mL的烧杯等。

三、溶液的配制及试样制备应符合下列规定：1.将亚甲蓝(C16H18C1N3S.3H20)粉末在(105±5)℃下烘干至恒重，称取烘干亚甲蓝粉末10g，精确至0.01g，倒人盛有约600mI.蒸馏水(水温加热至35~40℃)的烧杯中，用玻璃棒持续搅拌40min，直至亚甲蓝粉末完全溶解，冷却至20℃将溶液倒人1L容量瓶中，用蒸馏水淋洗烧杯等，使所有亚甲蓝溶液全部移入容量瓶，容量瓶和溶液的温度应保持在(20±1)℃，加蒸馏水至容量瓶1L刻度。

振荡容量瓶以保证亚甲蓝粉末完全溶解。

将容量瓶中溶液移入深色储藏瓶中，标明制备日期、失效日期(亚甲蓝溶液保质期应不超过28d)，并置于阴暗处保存。

2.将样品缩分至400g，放在烘箱中于(105±5)℃下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于公称直径5.0mm的颗粒备用。

四、人工砂及混合砂中的石粉含量按下列步骤进行：1．称取试样200g，精确至1g。

将试样倒入盛有(500±5)mL蒸馏水的烧杯中，用叶轮搅拌机以(600±60)r/min转速搅拌5min，形成悬浮液，然后以(400±40)r/min转速持续搅拌，直至试验结束。

人工机制砂混凝土石粉含量试验研究

制砂只能采取电动吸尘或水洗的方法生产，尤其在石粉含量控制偏低的情况下，必须采用水洗法，水洗时洗除了机
制人工砂中的大部分石粉，也要附带损失一些小于０．６３ａｒｍ、甚至１．２５ａｒｍ以下的颗粒，降低了砂的有效用量，并使原有的０．６３０．３１５ａｒｍ颗粒更少，同时也破坏了砂原有的级配。实际工程中发现，这样会导致机制砂混凝土拌和物容易出现离析、泌水现象，甚至导致硬化后混凝土性
程中采用机制砂。但是由于试验标准与技术规范的不完善
及材料试验的滞后，我国建筑业对天然砂仍存在较强的依
赖性，在许多重要结构中对机制砂的使用还存在限制条件。建筑市场用砂数量越来越大，质量上要求越来越高，而
角，最显著的区别是机制人工砂中含有大量粒径小于０．０８０ｍｍ的颗粒。试验研究证明，机制人工砂与河砂中小于０．０８０ｍｍ的颗粒性质完全不同，后者称为泥粉，泥粉对
含量最佳范围内，混凝土抗压强度提高的比率最大。
【关键词】机制人工砂
石粉含量
混凝土强度
于Ｃ６０）、５％（介Ｃ３０一Ｃ６０之间）、７％（小于等于Ｃ３０）。实际应用中统一研究确定机制砂混凝土中石粉含量选择范围是实际工程亟待解决的问题。因此，通过试验研究机制砂混凝土石粉含量意义重大。南水调安阳段的混凝土工程中，结合人工机制砂的实际应用对其性能进行了系统试验研究，所用机制人

人工砂颗粒级配和石粉含量对混凝土和砂浆性能的影响

表２人工砂、天然砂砂浆的砖砌块抗弯拉、抗剪抗压试验结果
（用掺入适量特细砂的石灰石质下脚料类人工砂１）
改善了砂的级配有关系。这也说明不仅粗骨料的级
说明；
（试验按国家标准（１）砌体工程基本力学性能试验方法标准）ＧＪ２ — ９进行。个别稍做调整。有的试块适当减Ｂ１９０
得了很好的效果，并制定了地方和部门的标准。．三峡与天然砂砂浆、混凝土的强度对比。部分试验结果见
工程的２ｏ余万立方米混凝土，为了保证工程的高表ｌｏＯ。
表１河砂混凝土（砂浆）与人工砂（包括混合砂）混土（浆）强度对比表砂
（抗压强度公式用ＰＡＮ计算。２）＝／
（）３抗拉强度用公式用ＦＮＯ７ＧＢｈ计算＝＋．／５（）４抗剪强度Ａ／Ⅳ 取自国家标准（体结构设计规范）砌
ＧＢＪ－８。３８
（）５规范规定设计值取自国家标准（砌体结构设计规范）Ｂ３８。ＧＪ－８
维普资讯
试验表明：
配影响混凝土质量，砂的级配同样对混凝土质量有（石粉最高达ｌ．，配制的塑性人工砂混凝土其强４１％）重要影响。度普遍高于同水泥用量的河砂混凝土。强度等级越（）２以相同水泥用量配制的石灰石质下脚料类人低，高出的幅度越大，配比怆当的高出４％。在强度０工砂砂浆强度远高于中砂河砂砂浆。用掺入部分特等级Ｃ５２以下的混凝土中，不掺特细砂，用石粉含量细砂的人工砂配制的砂浆，其强度成倍地增长。而稍多的下脚料类人工砂配制混凝土，其强度也比河砂特细砂砂浆的强度则非常低，这说明砂的级配、细混凝土高。但Ｃ０３以上等级的混凝土，用不改善级配度对砂浆的强度及耐久性影响巨大，也必然影响到的下脚料类人工砂时，其强度稍低于河砂混凝土。这水泥的消耗量。同样应当引起关注。与贵州省的结论是一致的。鉴于建筑工程中砂浆用砂量，占用砂总量的比我们原以为同配比的下脚料类人工砂泵送混凝例很大，而低强度等级人工砂砂浆的抗压强度又比土，由于砂粒形差、级配不好，砂中石粉细粒对混河砂砂浆的强度高出很多，因此大幅度降低水泥用凝土外加剂的吸附量大，其拌和物的流动性会较差，量，在砂浆中使用人工砂更有必要。为此我们专门其强度也会受到影响。但结果与此相反，石粉含量系统地研究了石灰石质下脚料类人工砂砂浆砖砌体７５．％的人工砂泵送混凝土，其流动性和强度也优于的力学性能，试验结果见表２。河砂混凝土。当然这与我们在人工砂中掺有特细砂

铁尾矿砂 - 北京建筑材料检验中心

《尾矿砂》国家标准编制说明（一）工作简况1. 任务来源根据国家标准化管理委员会国标综合［2008］154号文件《关于下达2008年第三批国家标准制修订计划的通知》，国家标准《尾矿砂》列入此编制计划。

标准由北京市建筑材料质量监督检验站组织有关单位起草。

2. 本标准主要起草单位主编单位——北京市建筑材料质量监督检验站参编单位（排名不分先后）——北京建筑材料科学研究总院有限公司北京建筑工程学院北京新航建材集团有限公司枣庄中联混凝土有限公司丰宁三赢工贸有限公司同济大学北京金隅混凝土有限公司中国矿业大学（北京）北京首云矿业股份有限公司北京威克冶金有限责任公司3. 标准编制的意义和必要性矿产资源是人类发展和生存极为重要的物质基础之一，其主要特点是不可再生性和短期不可替代性。

随着矿产资源的大量开发和利用，矿石日益贫乏，而尾矿作为二次资源再利用越来越受到世界各国的重视。

目前我国尾矿利用率很低，矿山尾矿占工业固体废物的30%，但其利用率仅为7%。

目前国内已积存大量的采矿尾矿，严重污染环境，占用土地资源。

其中铁矿采选后产生的铁尾矿堆积现象尤为严重。

铁尾矿是一种复合矿物原料，是铁矿石经过选取铁精矿后的剩余废渣，除了少量金属组分外，其主要矿物组分是脉石矿物如石英、辉石、长石、石榴石、角闪石及其蚀变矿物。

其化学成分主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等，另外还含有少量K2O、Na2O及S、P等元素。

我国铁矿资源嵌布粒度细，一般需经二段磨矿，少数三段磨矿，因此除预选抛出部分粗尾矿外，大部分排出和堆存的尾矿粒度较细，一般尾矿粒度在0.074mm以下的占50%～75%。

铁尾矿一般细度模数在0.8～2.2，细粉多为石粉，因含一定量的铁相矿物及其他微量金属矿物，容重稍重于天然砂，化学性质稳定。

目前，确定尾矿砂是否符合建筑用细骨料的要求，以及这些差异对混凝土或砂浆的工作性、强度和耐久性能的影响，主要参照国标GB/T 14684-2011《建设用砂》中Ⅱ类指标、建材行业标准JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中C30～C55和<C25指标要求以及GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》中建筑主体材料的各项指标来进行判断，但这些标准对铁尾矿砂的相关性能指标并未做出说明。

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实践技术 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 2010年第9期·52·1 前言全国多数使用单位对人工砂目前还是陌生的，特别从其外观上看，与天然砂有明显的不同。

天然砂外观呈黄色，含泥量高也不易看出，而人工砂多数呈灰白色或黑色，看上去石粉很多。

人工砂在生产过程中，不可避免地要产生一定量的石粉，这是正常的，也是人工砂与天然砂最明显的区别之一。

标准中石粉的定义是：加工前经除土处理，加工后形成粒径小于75μm，其矿物组成和化学成分不同、粒径分布不同，在混凝土中所起的作用亦不同。

天然砂中的泥对混凝土是有害的，必须严格控制其含量。

而人工砂中适量的石粉对混凝土是有益的，有适量石粉的存在，弥补了人工砂配制混凝土和易性差的缺陷，同时，它的掺入对完善混凝土特细骨料的级配（在这一点上，天然砂由于其生产工艺的限制，其特细级配部分是不完善的）提高混凝土密实性都有益处，进而起到提高混凝土综合性能的作用。

在新国标GB/T14684-2001实施以前，不少人工砂生产企业常用水洗的办法控制人工砂中石粉的含量，结果既浪费了资源，又形成了新的污染。

新国标实施后，对人工砂中的石粉有了明确的要求和试验方法，因此，在人工砂的生产过程中宜把除土处理放在原料加工前进行，加工后尽量保留和利用人工砂的石粉，除了分级利用石粉外，还可以用一定的装置将石粉收集起来用在其它方面，提高产品附加值。

2 研究的目的与设计思路尾矿人工砂的有效应用是实现企业资源综合利用的现实手段，与粉煤灰、废石的综合利用具有同等的作用；然而，有效地应用石粉含量偏高的尾矿人工砂（GB/T14684-2001中规定石粉的最大含量为7%，一般不超过5%，而我们所研究应用的人工砂石粉含量在10%以上），需要我们同时解决两个问题：其一，尾矿人工砂作为资源综合利用的一种原材料，其采购价格往往要高于天然中砂，单独使用势必会增加混凝土的单方成本；其二，在我们的研究试验中发现，由于尾矿人工砂中高石粉含量尾矿人工砂的研究与应用王莹（北京城泰混凝土制品有限公司，北京100176）[摘要] 2002年2月1日起实施的国标GB/T14684-2001《建筑用砂》中，首次增加了人工砂种类，确定了人工砂的定义、技术要求和检验方法，规定了凡经除土处理的机制砂、混合砂都统称为人工砂。

此标准为解决建筑用砂的数量和质量问题找到了出路，为合理利用资源、合理利用石粉打下了技术基础，同时，保证了人工砂的质量。

这为人工砂的发展开创了新的局面。

但是，如同其他新事物一样，人工砂目前的发展极不平衡，存在很大的阻力，其中重要因素之一是由于其外观与天然砂明显不同，特别是干法生产原状人工砂（只要石粉含量在10%左右时）看上去就像都是石粉一样，使人心生疑虑，不敢使用，就是由于传统的习惯，此种人工砂目前推广不畅，本文将从此角度重点探索和分析此种人工砂的研究应用问题。

[关键词]人工砂；石粉；级配曲线；比例取代石粉含量偏高，吸附一定量的外加剂，直接导致混凝土单方外加剂用量提高，而且混凝土经时损失加大，不利于混凝土拌合物坍落度损失的控制。

解决问题一，我们可以掺入一定比例的特细砂（特细砂采购价格远低于天然中砂），但仍需解决掺入特细砂后级配不合理的问题；要想彻底解决上述两个问题，我们进行了一下大胆的假设性试验。

在进行下述试验前，我们首先将尾矿人工砂中的石粉单独筛出，与水泥进行活性试验。

经过反复试验，我们发现，若将石粉作为掺合料进行活性试验，其7d 及28d 活性指数均在70%左右。

这一结论正是我们进行下述假设性试验的前提。

但需要说明的是石粉本身是否具有活性以及其强度增强的具体原理尚有待探索和研究。

3 试验用砂机制砂及特细砂按不同比例混合后，其技术指标见表1、表2。

表1 机制砂及特细砂不同比例混合技术指标特细砂∶机制砂筛孔尺寸（mm） 5.002.50 1.250.630.3150.16筛底机制砂分计筛余重量（kg）71249458554245+712∶841108650766351+623∶75883147938455+554∶64806845989361+49特细砂1011112117316886+20机制砂及特细砂按不同比例混合后的级配曲线如图1。

4 配合比设计思路由表1及图1我们不难看出，机制砂及特细砂按不同比例混合后其级配区间并不能满足使用要求。

配合比设计时，假定2010年第9期 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 实践技术·53·石粉做为某种掺合料单独掺加，并取代不同比例的胶凝材料进行相应的对比试验。

此时，我们可将表2中石粉比例去掉并进行重新计算，绘制级配区间（表3）。

不含石粉机制砂及特细砂按不同比例混合后的级配曲线如图2。

由图2可见：特细砂与机制砂比例为3∶7及2∶8均能满足级配要求，其细度模数分别为2.6、2.9。

我们取特细砂与机制砂比例为3∶7，细度模数为2.6的人工砂进行后续的配合比设计。

5 试验用原材料水泥：冀东水泥厂 P·O42.5，28d 强度53MPa ；粉煤灰：II 级，细度19%，需水量比103%；矿粉：比表面积415.2m 2/kg，28d 活性指数101；石：5～25mm 河北涿州碎卵石；外加剂：北京成城交大泵送剂；砂：人工砂（特细砂：机制砂= 3∶7），细度模数2.6。

6 配合比设计、试验结果及分析特细砂∶机制砂=3∶7的人工砂石粉含量为11%，573kg表2 含石粉不同比例机制砂与特细砂混合的级配特细砂∶机制砂筛孔尺寸（mm）5.00 2.50 1.250.630.3150.16筛底细度模数石粉含量/含泥量机制砂累计筛余百分率（%）12645566776100 2.714.22∶812340506578100 2.6123∶711933426178100 2.3114∶611730395978100 2.29.8特细砂2461145791001.44表3 不含石粉机制砂及特细砂按不同比例混合后的级配特细砂∶机制砂筛孔尺寸（mm）5.00 2.50 1.250.630.3150.16筛底细度模数机制砂累计筛余百分率（%）23153667989100 3.12∶812645567488100 2.93∶712037476887100 2.64∶611833436485100 2.4特细砂2461145791001.4图1 含石粉不同比例机制砂与特细砂混合的级配曲线表4 配合比 kg/m 3编号原材料配合比水水泥粉煤灰矿粉中砂机制砂特细砂石总胶材外加剂（%）SP-01C30基准配合比（按实际砂含石进行调整）17520070100819001001370 2.30SP-02特细砂∶机制砂=3∶71752007010005732461001370 2.60SP-0360kg 石粉等比例取代水泥、掺合料175167598406332461001310 2.60SP-0460kg 石粉等比例取代掺合料175200456506332461001310 2.80SP-0560kg 石粉等量取代粉煤灰1752001010006332461001310 2.80SP-0630kg 石粉等比例取代水泥、掺合料175184649206032461001340 2.80SP-0730kg 石粉等比例取代掺合料175200588206032461001340 2.80SP-0830kg 石粉等量取代粉煤灰1752004010060324610013402.80图2 不含石粉机制砂及特细砂按不同比例混合后的级配曲线实践技术 Beton Chinese Edition ——Ready-mixed Concrete 2010年第9期·54·机制砂石粉含量约为60kg。

因此，以60kg 为基数进行取代不同种类的胶凝材料。

配合比见表4。

试验结果如表5。

从此试验过程中，我们可以得到以下结论：SP-01天然中砂由于其含石量较高（20%左右），颗粒级配不合理导致其混凝土拌合物和易性差，保水性不好，单纯靠提高砂率无法解决根本问题，要改善其保水性必须提高其胶凝材料用量，这样势必造成一定的浪费。

SP-02用人工砂替代天然中砂，将石粉视做人工砂的一部分，不替代任何胶凝材料，此时我们看到人工砂中的石粉消耗一定量的外加剂，要想保证混凝土的和易性必须提高外加剂的掺量，此试验中我们提高0.3%掺量的外加剂，混凝土仍然偏粘且坍落度损失较大。

这样不仅混凝土拌合物的和易性没有得到真正的改善反而增加了混凝土成本。

但是，我们从混凝土强度中可以看到，用人工砂替代天然中砂其7d、28d 强度均有所增加，这是由于人工砂中的石粉增加了混凝土的密实性，改善混凝土的微观结构，从而提高其强度，我们就是利用这一特点进行后续的试验。

SP-03、04、05分别用60kg 石粉取代不同种类、不同比例的胶凝材料，我们看到这样做不但改善了混凝土拌合物的和易性而且其强度与天然中砂配制的混凝土强度相当，能够满足设计的强度要求，此外，具有相当的经济性。

SP-06、07、08分别用30kg 石粉取代不同种类、不同比例的胶凝材料，这样做较SP-03、04、05略显保守，其7d、28d 强度也略有提高，但并不明显。

7 结论（1）本文中所使用的高石粉含量的尾矿人工砂属于个别案例，因其矿物组成和化学成分不同、粒径分布不同，试验结论不具有普遍性，但对于矿物组成、化学成分、粒径分布基本相同的尾矿人工砂本试验具有一定的代表性。

（2）用高石粉含量的尾矿人工砂替代天然中砂切实可行，只要方法得当，不但能够保证混凝土的各项性能指标，而且具有可观的经济性。

（3）本文的试验研究已通过大量工程实践，实践证明用于结构的混凝土强度稳定、抗渗性能、抗裂性能、外观质量均良好。

（4）使用尾矿人工砂可使大量废石资源再利用，是变废为宝，既充分利用资源，解决了砂子不足的难题，又处理了大量尾矿、卵石；既减少了污染、清理了河道，又增加了财富，可以说是统筹兼顾，一举数得。

[作者简介]王莹(1981-),女,从事商品混凝土技术工作六年,现任北京城泰混凝土制品有限公司总工程师。

[单位地址]北京市大兴区亦庄镇宝善庄北京城泰混凝土制品有限公司（100176）表5 试验结果编号出机状态7d 强度（MPa）达到设计强度（%）28d 强度（MPa）达到设计强度（%）SP-01和易性差，保水性不好T 0=22525.8 8641.0 137SP-02和易性一般,灰偏粘 T 0=22527.8 9343.0 143SP-03流动性差，外加剂掺量应提高到2.8% T 0=22523.7 7942.1 140SP-04和易性好 T 0=23524.8 8338.9 130SP-05和易性良好,外加剂显多，外加剂可适当降低 T 0=23526.7 8940.0 133SP-06和易性好 T 0=23526.2 8736.6 122SP-07和易性好 T 0=23525.8 8639.1 130SP-08和易性好 T 0=23527.09040.4135路新瀛，王晓睿，张华新.ASTM C1202实验方法浅析[J].[2] 工业建筑,2004,34(4):89-91.M.Castellote, C.Andrade. Round-Robin T est on methods for[3] determining chloride transport parameters in concrete [J ].Materials and structures.2006,39(10):955-990.T ang LuP ing. Gui de l ine f or prac t i cal use o f me thods f or tes t ing[4] the resistance of concrete to chloride ingress.EU-Pro ject CHLORITEST G6RD-CT-2002-00855.S tandard test method f or e l ectri cal indi cat i on of concrete ’s[5] abili ty to resist chl ori de i on penetrat i on. ASTM C1202-2007.[作者简介]张卉伊（1968-），女，北京人，工程师，研究方向为混凝土测试设备开发。