金礦廢石在 C60 混凝土中的應用研究

呂英林，李麗佼

（煙臺樺林混凝土有限公司，山東 煙臺 264000）

金礦廢石在 C60 混凝土中的應用研究

呂英林，李麗佼

（煙臺樺林混凝土有限公司，山東 煙臺 264000）

利用金礦廢石經破碎、篩分，制備出符合級配要求的粒徑為 5～25mm 的粗骨料和細度模數約為 2.8 的人工砂作為配制 C60 混凝土的粗細骨料。與相同的石灰石粗骨料和河砂配制的混凝土作對比，采用金礦廢石配制的混凝土具有良好的工作性能與更高的混凝土抗壓強度。相關技術已在煙臺萬達廣場、煙臺大悅城等工程中得到成功應用。

金礦廢石；C60 混凝土；骨料；強度；工作性能

0 前言

隨著我國基礎建設的規模的不斷擴大，混凝土產量逐年增加，對砂石的需求量也在逐年增加。天然河砂經過近十幾年的大規模開采使用，資源已面臨枯竭，且價格逐年上漲，質量也呈下降趨勢。傳統粗骨料的大量使用，加劇了對山體環境的破壞。為了應對混凝土骨料資源短缺的問題，有必要發展新型骨料來替代傳統的骨料。

黃金是煙臺市的重要礦產資源，主要分布在招遠、蓬萊等地。黃金資源的開發與利用為社會進步提供了巨大動力，同時也丟棄了大量的廢石和尾礦等礦山廢棄物。大型金礦以及眾多星羅棋布分布于其周邊的民采小礦排出的廢石就近堆放，占用大量耕地、破壞生態環境。礦山廢棄物的持續增長所帶來的環境污染壓力已成為影響當地建設循環經濟社會、實現可持續發展戰略目標的棘手難題，急需研究和解決。

鑒于混凝土行業對砂石需求量的增加以及金礦廢石所造成的環境壓力，我公司經過多次考察，在蓬萊市大柳行金礦建成了混凝土骨料加工基地，將金礦廢石進行破碎、篩分，制備符合質量要求的碎石和人工砂作為生產混凝土的骨料。這樣既減少了金礦廢石對環境的污染，實現了廢石的資源化利用，又解決了建材行業資源緊缺的問題，具有巨大的環境效益和經濟效益。

1 試驗材料

水泥：選用硅酸鹽 P·I 52.5 水泥，基本性能如表1。

表1 P·I 52.5 水泥的基本性能

粉煤灰：采用Ⅱ級粉煤灰，其性能如表2 所示。

表2 粉煤灰物理性能 %

粗骨料：采用金礦廢石和普通石灰石，經破碎、篩分成5～25mm 連續級配的碎石，其檢測結果見表3。

表3 粗骨料的基本性能

細骨料：采用金礦廢石經破碎、篩分得到5mm以下的部分經水洗得到人工砂，其性能指標如表4 所示。

表4 細骨料的基本性能

減水劑：采用聚羧酸系高效減水劑，減水率 25.2%，固含量 21.1%，pH 值 7.4。

拌合用水：采用飲用水，符合 JGJ63—2006《混凝土拌合用水》標準。

2 試驗方案

按照 JGJ55—2011《普通混凝土配合比設計規程》來進行C60 混凝土配合比設計。采用的混凝土配合比如表5 所示。

表5 C60 混凝土配合比 kg/m3

按照表5 所示的配合比進行混凝土試配試驗。試驗 A 采用石灰石和河砂作為粗細骨料，試驗 B 采用金礦廢石破碎得到的碎石和人工砂作為粗細骨料。按照 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》檢測混凝土的坍落度和擴展度，按照 GB/T50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》檢測混凝土 7d、28d 和 90d 的抗壓強度。

3 實驗結果與應用

3.1 C60 混凝土的工作性能

采用石灰石和河砂作為粗細骨料配制的 C60 混凝土的出機狀態如圖 1 中 A 所示，采用金礦廢石破碎得到的碎石和人工砂作為粗細骨料配制的 C60 混凝土的出機狀態如圖 1 中 B所示。

圖 1 C60 混凝土的出機狀態

由圖 1 可看到，采用金礦廢石破碎得到的碎石和人工砂作為粗細骨料配制的 C60 混凝土具有更好的流動性和粘聚性，泵送性能更好。這主要是因為金礦廢石破碎得到的粗細骨料具有更大的堆積密度和更低的空隙率，在混凝土漿體體積相同的情況下，用于填充骨料空隙所需要的漿體體積少的原因所致。

3.2 C60 混凝土的力學性能

采用不同粗細骨料配制的 C60 混凝土的抗壓強度如圖 2所示。

圖 2 C60 混凝土的抗壓強度

由圖 2 可知，采用金礦廢石破碎得到的粗細骨料配制的C60 混凝土在 28d 和 90d 比采用河砂和石灰石碎石配制的混凝土具有更高的抗壓強度。這主要是因為金礦廢石破碎得到的粗骨料具有更好的粒形，針片狀含量低的原因所致。

3.3 金礦廢石配制的 C60 混凝土的工程應用

經過對比試驗可知，采用金礦廢石制備的骨料配制的混凝土具有良好的工作性能與更高的混凝土抗壓強度.經多次試驗驗證，實驗結論一致。此項技術已在煙臺萬達廣場、煙臺中糧大悅城等工程中得到成功應用。

圖 3 C60 混凝土的工程應用

4 結論

（1）利用金礦廢石經破碎、篩分，能夠制備出粒徑為5～25mm、級配良好的混凝土粗骨料和細度模數約為 2.8、粒形良好的人工砂；

（2）采用金礦廢石制備的粗細骨料配制的混凝土，與采用石灰石粗骨料和河砂配制的混凝土相比較，具有良好的工作性能與更高的混凝土抗壓強度；

（3）采用金礦廢石制備的粗細骨料配制的混凝土已得到成功應用，具有巨大的環境效益和經濟效益。

［通訊地址］煙臺市芝罘區機場路 166 號煙臺樺林混凝土有限公司（264000）

呂英林，煙臺樺林混凝土有限公司董事長。