论文部分内容阅读
磁选铁尾矿中仍含有约10%的磁铁矿,地壳自然环境中磁铁矿（Fe3O4）会逐渐转化为赤铁矿（Fe2O3）,但转化速度需要以地质年代计算。磁铁矿随铁尾矿一起进入混凝土和砂浆中,其在水泥碱性环境中的稳定性却未知。本课题主要研究铁尾矿砂中的磁铁矿在混凝土中的稳定性,即磁铁矿对水泥基材料力学性能、化学稳定性、与外加剂相容性及钢筋锈蚀等方面的影响。通过研究磁铁矿对胶砂流动度和力学性能的影响,发现磨细至比表面积380m2/kg的磁铁矿粉,无论取代部分砂还是替换部分水泥,掺入水泥胶砂中对流动度不利。用磁铁矿粉替换5%标准砂对水泥胶砂早期抗折强度有利,对28d抗折强度没有负作用,细集料中含有6%7%的磁铁矿粉能够提高水泥胶砂的折压比。磁铁矿粉复合粉煤灰替代20%水泥时,随磁铁矿粉含量增大,水泥胶砂强度减小。磁铁矿粉与石英粉及石灰石粉复合替代20%水泥,对比不同复掺比例下胶砂强度可知,磁铁矿粉含量在6.7%10%之间时水泥胶砂强度达到最大,磁铁矿粉含量超过10%对抗压强度产生负作用。用二水石膏和磁铁矿粉替换10%水泥,发现胶砂中磁铁矿粉含量约为6%时,水泥中含有8.5%二水石膏能改善水泥砂浆的流动度和强度。在抹面用的水泥砂浆中,胶材中含有不超过15%磁铁矿粉时砂浆的颜色稳定,抹面砂浆表面不会变色。模拟磁铁矿在混凝土碱性环境中的化学稳定性试验中,发现磁铁矿在碱性环境下不能稳定存在,磁铁矿粒级影响磁铁矿消耗氢氧根的速率。磁铁矿在碱性环境下,接触氧气可被氧化生成铁酸钙,应用于工程中可能会引起混凝土或砂浆的膨胀。掺入0.4%聚羧酸系高效减水剂时,发现水泥中含有磁铁矿粉对水泥净浆初始流动度不利,但对减小净浆经时损失有利。相比掺入20%石英粉,石英粉与磁铁矿粉1:1复合对初始流动度的不利影响并不明显,却能够大幅减小经时损失;与粉煤灰复合时磁铁矿粉掺量增大对水泥和外加剂相容性产生负作用。胶材中含有约6%磁铁矿粉时,胶材中二水石膏含量为8%8.5%时胶材和外加剂相容性最好。采用对比试验发现,在浓度较高的碱性氯化钠溶液中,磁铁矿能够明显减缓钢筋的锈蚀。浸泡在碱性溶液中的磁铁矿通电后,在空气中部分磁铁矿表面有红色赤铁矿产生。在铁尾矿做副产人工砂和掺合料的应用中,为确保不同工作环境中混凝土的质量,本研究具有十分重要的技术意义。