利用石墨尾矿制备泡沫混凝土的研究.doc

外文文献翻译 学 院： 材料学院 班 级： 无机非0804 利用石墨尾矿制备泡沫混凝土的研究 孙天虎，任晶城 资源与环境学院，山东理工大学，中国，255049 【摘要】石墨矿属结晶片岩石墨矿床，其尾矿主要矿物组成为长石、石英、透辉石、透闪石，其次为云母、绿泥石、方解石、黄铁矿等；平均粒度为0.14mm，-200目含量为13.84%，以细粒为主，粘性粒级含量低，含水为2.52%，容重为1.7g/cm3。利用石墨矿尾矿、普通水泥、发泡剂等材料制备泡沫混凝土，试验结果表明：其性能完全达到(JC/T 1062-2007)中密度等级为B08、强度等级为A3.5的要求。 关键词：泡沫混凝土，石墨尾矿，泡沫 1. 引言 石墨是一种化学和电器工业必不可少的无机非金属原料，同时在国防工业和高科技产品中也发挥着不可替代的作用。但是，从石墨矿中选取石墨后留下了大量的尾矿，其堆积不仅占用大量的土地，而且还严重污染生态环境。 随着建筑业的迅速发展以及墙材革新与建筑节能的要求，泡沫混凝土因其特性而受到广泛的重视。但是，目前广泛研究和应用的泡沫混凝土主要是水泥—粉煤灰—砂体系，对石墨尾矿泡沫混凝土的研究尚未见报道。很早之前，对以不同方法制备泡沫混凝土，作了大量的研究工作，并已取得了一定的成绩。例如，谢明对水泥粉煤灰泡沫混凝土的石灰类型泡沫混凝土的实验研究鲁爱萍，郭舜宇等对水泥矿渣石灰石膏型泡沫混凝土的实验研究高波对水泥粉煤灰沙的石灰类型泡沫混凝土的实验研究汪群力等对水泥矿渣粉煤灰石灰的植物纤维类型泡沫混凝土的实验研究詹炳根，等的水泥砂玻璃纤维类型泡沫混凝土的实验研究。 2. 石墨尾矿性能的研究 2.1尾矿的组成 石墨尾矿取自湖北某石墨矿，其矿床类型属于结晶片岩型，尾矿外观为灰绿色粉末，自然含水率为2.52%，容重为1.7g/cm3。石墨尾矿矿物组成见表1和表2。 表1 石墨尾矿的矿物组成 矿物 石英 钾长石 钠长石 钙长石 黑云母 白云母 含量（%） 43.15 12.42 5.08 3.31 8.34 4.82 矿物 蒙脱石 绿帘石 绿泥石 金红石 赤铁矿 其他 含量（%） 11.88 2.05 3.31 0.72 1.07 4.03 表2 石墨尾矿的化学组成 组成 Na2O K2O CaO MgO SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 Loss 含量（%） 0.74 3.11 0.86 2.12 63.19 0.72 17.32 4.91 7.12 表2表明石墨尾矿主要的化学组成是SiO2，Al2O3的含量比较高，硫磺的含量没有测量。从化学组成可以知道，它可以满足混凝土的基本要求。 2.2 石墨尾矿的性质 筛析结果如表3. 表3 尾矿的筛析结果 筛目 粒级（mm） 产率（%） 筛下累计百分数（%） +20 +0.85 0.77 100.00 -20 +40 -0.85+0.425 5.63 99.23 -40 +60 -0.425+0.25 16.63 93.6 -60 +80 -0.25+0.18 8.42 76.97 -80 +100 -0.18+0.15 12.98 68.55 -100 +120 -0.15+0.125 23.14 55.57 -120 +200 -0.125+0.074 18.59 32.43 -200 -0.074 13.84 13.84 总计 100.00 由表3结果可知尾矿属粗中粒，平均粒度d50=0.14mm，小于5μm粒级(粘性粒级)含量低，尾矿的可塑性低。 3. 试验材料和混凝土制备 3.1 其他试验材料 水泥：生产泡沫混凝土可以采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和其他水泥。泡沫混凝土为了固泡的需要, 要求水泥凝结尽量快。为了提高稳泡质量和泡沫混凝土的早期强度，尽量选用新出厂的水泥。本试验选用山东铝业水泥厂的32.5R级普通硅酸盐水泥。 发泡剂：采用HTD-1型复合发泡剂，它具有发泡能力强，泡沫细密均匀，沉降量低，泌水量小等优点。 3.2 混凝土制备 普通混凝土按照设计配合比称取试验用原材料，加入砂浆搅拌机中干搅拌0.5min后使之混合均匀，然后加水继续搅拌2～3min制成胶凝浆体，再将混凝土浆体注入试模中，轻微振动使其完全填满试模，并用镘刀刮平，24～48h后拆模，放入标准养护室养护。 泡沫混凝土按照设计配合比称取试验用原材料，加入砂浆搅拌机中干搅拌0.5min后使之混合均匀，然后加水继续搅拌2～3min制成胶凝浆体，同时将发泡剂与水以1∶40混合，在制泡机中发泡，当泡沫气泡大小均匀、稳定时，再将其陆续加入