鐵尾礦基多固廢混凝土抗壓性能及微觀結(jié)構(gòu)分析

摘 要：針對鐵尾礦堆存困難、綜合利用率低和活性低的問題，以鐵尾礦鋼渣脫硫灰為復(fù)合摻合料制備多固廢混凝土。通過抗壓性能測試，研究復(fù)合摻合料摻量、鐵尾礦細(xì)度對混凝土抗壓強度的影響，并利用壓汞法（ＭＩＰ）和背散射電子成像技術(shù)（ＢＳＥ）探究混凝土的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：復(fù)合摻合料的摻入對混凝土早期抗壓強度影響較大，摻量小于２０％的混凝土２８ｄ抗壓強度與無摻合料組抗壓強度基本持平，３０％摻量的混凝土抗壓強度隨鐵尾礦比表面積的增大而先增大后減小；摻入復(fù)合摻合料和減小鐵尾礦細(xì)度能夠改善混凝土孔結(jié)構(gòu)和提高界面過渡區(qū)的密實度。

關(guān) 鍵 詞：多固廢混凝土；鐵尾礦；復(fù)合摻合料；抗壓強度；孔結(jié)構(gòu)；界面過渡區(qū)；鋼渣；脫硫灰

中圖分類號：ＴＵ５０２ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２４）０２－０２２５－０８

我國所需的一次能源和工業(yè)原料主要源于礦產(chǎn)資源的開發(fā)［１］，截至２０２１年底我國尾礦累積堆存量約１４６億噸，２０２１年我國尾礦產(chǎn)生量為１６４９億噸，其中鐵尾礦占到５１％，尾礦的綜合利用率為１８９％［２］。鐵尾礦作為固體廢棄物，長時間堆存不僅浪費了大量的土地資源，而且嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境［３］，因此，加大鐵尾礦的二次回收利用迫在眉睫。

混凝土是一種大宗建筑材料，鐵礦廢石、鐵尾礦砂和鐵尾礦粉可以作為混凝土的粗骨料、細(xì)骨料和摻合料［４］。因此，深入研究鐵尾礦在混凝土中的應(yīng)用不僅可以解決鐵尾礦堆存量大、綜合利用率低的難題，還可以減少生產(chǎn)混凝土?xí)r的碳排放，具有較高的環(huán)保和經(jīng)濟效益。鐵礦廢石代替天然碎石能使混凝土界面過渡區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)更加致密［５］，鐵尾礦砂完全替代天然砂的混凝土也表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能［６］，上述研究說明鐵礦廢石與鐵尾礦砂可以完全替代混凝土的粗細(xì)骨料。