【摘要】：以釩鈦鐵尾礦為研究對象,采用激光粒度分析法、XRD、XRF、SEM等技術(shù)手段,從釩鈦鐵尾礦特性角度提出尾礦制備尾礦微粉的機(jī)械力化學(xué)活化機(jī)理;系統(tǒng)全面地研究出尾礦作為混凝土礦物摻合料應(yīng)用于混凝土的影響規(guī)律,并提出尾礦微粉在混凝土中的應(yīng)用技術(shù),實(shí)現(xiàn)尾礦微粉脫離實(shí)驗(yàn)室階段達(dá)到工程應(yīng)用水平。論文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究,首先采用機(jī)械力活化方式制得尾礦微粉,分析了尾礦微粉的粒度分布、均勻程度及形貌等特性,探究了其礦物特性與活性的規(guī)律;其次,將釩鈦鐵尾礦與礦渣粉、粉煤灰進(jìn)行活性對比研究,并分析了釩鈦鐵尾礦微粉膠凝材料水化機(jī)理,從水化過程、水化產(chǎn)物、水化速率等方面進(jìn)行了研究;最后,利用釩鈦鐵尾礦膠凝材料制備出了耐久性與工作性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的C30預(yù)拌混凝土。基于以上研究,本文得出以下結(jié)論。釩鈦鐵尾礦的特性分析表明,其礦物組成以鐵角閃石、透輝石為主,次要礦物組分為斜長石、綠泥石、云母、鈦鐵礦,硅鋁含量較低。機(jī)械力活化40min的釩鈦鐵尾礦微粉(比表面積為400m~2/kg)制備的膠凝材料效果最佳;同條件下?lián)饺胛驳V微粉的膠砂流動(dòng)度相比摻入礦粉后的沒有變化,但比摻入粉煤灰的流動(dòng)性要好;釩鈦鐵尾礦微粉在膠凝材料中的用量不宜超過30%,單摻尾礦微粉會(huì)大幅降低膠砂塊的力學(xué)性能,復(fù)摻時(shí)會(huì)降低膠砂塊工作性能。通過XRD、SEM、水化熱分析等測試方法對復(fù)合膠凝材料的水化機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),尾礦-水泥體系的水化反應(yīng)體系中增加尾礦的摻量,膠凝材料的水化程度降低;28d齡期內(nèi)尾礦-水泥體系隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加,水化產(chǎn)物鈣釩石和C-S-H凝膠的量在增加,Ca(OH)_2的含量在降低,而體系內(nèi)依然有石英和透輝石礦物殘留。由此說明少量硅鋁質(zhì)礦物在機(jī)械力化學(xué)作用下被活化,在膠凝材料體系中能起到二次水化反應(yīng),尾礦粉在體系內(nèi)還起到優(yōu)化顆粒級配和填充密實(shí)的作用。用釩鈦鐵尾礦微粉制備的混凝土,整體性能良好。最大尾礦微粉摻量為膠凝材料的16%時(shí),C30尾礦微粉預(yù)拌混凝土的3d、28d抗壓強(qiáng)度分別為13.4MPa和40.3MPa,且工作性能良好。尾礦的摻入大大提高了抗凍融循環(huán)能力,抗凍融循環(huán)次數(shù)為125次,而普通混凝土的抗凍融循環(huán)次數(shù)為25次;收縮率比普通混凝土僅提高了0.0084%。
【圖文】：

研究技術(shù)路線

尾礦顆粒形貌
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU528

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