尾礦做建筑用骨料的應(yīng)用研究

摘要：本文綜述了利用尾礦生產(chǎn)建筑骨料的產(chǎn)生背景，研究了尾礦骨料的材性及在混凝土及其制品中的應(yīng)用，介紹了其研究應(yīng)用的可喜成果與意義，并提出了開發(fā)尾礦骨料需解決的若干問題

　　關(guān)鍵詞：尾礦尾礦骨料骨料建設(shè)骨料混凝土

　　一、解決建筑骨料資源迫在眉睫

　　建筑用骨料是混凝土及其制品的基本組成材料,也是消耗自然資源最大的材料，據(jù)不完全測算，全國每年建筑骨料用量約為50多億噸。目前我國大多數(shù)地區(qū)應(yīng)用的骨料仍是天然砂石，天然砂石資源是一種地方資源、是短時內(nèi)不可再生和長距離運輸?shù)?，可以斷言，建筑骨料的供需矛盾今后將更為突出，不僅價格會越來越高，同時要影響工程建設(shè)的進展與質(zhì)量。

　　由于砂石資源短缺，價格上漲，在經(jīng)濟利益的驅(qū)使下，出現(xiàn)了無償、無序、無度的“三無”混亂開采局面，非法盜采砂石的現(xiàn)象屢禁不止，河道挖砂石影響了堤岸安全、河勢穩(wěn)定、防汛排洪、水路交通與有關(guān)設(shè)施，因挖砂而導致橋毀路斷的消息屢見報端；城市丘陵山地石料場的開采，嚴重破壞了自然山體的景觀和綠色植被，遭致邊坡失穩(wěn)和城市景觀的破壞。另外，天然砂石在生產(chǎn)、貯存、和運輸過程中還造成對空氣和環(huán)境的污染，給國民經(jīng)濟造成嚴重損失。

　　為此，2001年10月25日，國務(wù)院頒布了《長江河道采砂管理條例》。2003年5月底，北京市全面關(guān)閉了市行政區(qū)內(nèi)的河道采砂。2003年6月起，蘭州市實施了城市規(guī)劃區(qū)黃河河道采砂管理暫行規(guī)定。2003年重慶、江西、安徽等省市都相應(yīng)出臺了河道采砂管理辦法?？偟拇胧┦?，打擊亂采濫挖，采取采砂許可證制度，限時、限量、限區(qū)域開采。雖然河道采砂石得到了初步整頓，但并未從根本解決砂石資源問題。天然砂資源緊缺，尋求替代材料迫在眉睫。

　　二、尾礦資源豐富待用

　　我國有大量的金屬礦和非金屬礦，前兩年統(tǒng)計，共有國有礦山1萬多座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體及個體礦山28萬個，在采礦和加工過程中伴隨產(chǎn)生約20%—80%的尾礦，有相當尾礦沒有合理利用，共存各類尾礦約有上百億噸，占地100多萬畝。這些尾礦一般都堆積在礦山的周圍，占用土地、損傷地表，破壞土壤、危害生物，淤塞河床、污染水質(zhì)，飛揚粉塵、污染大氣，特別是尾礦壩逐年增高，極易滑坡，造成對人身和財產(chǎn)的侵害，危害很大，僅近一年的時間，山西、河北、陜西等地的尾礦潰壩見報的就發(fā)生3起，造成31人死亡。另外，尾礦維護、管理、運行費用大，據(jù)報道，我國每年要花費10—15億元堆放尾礦。

　　尾礦作為固體廢棄物是一個相對的概念。隨著科學技術(shù)的進步，廢物成為資源已被人們接受，資源的二次利用日益被人們所重視。但如此大量的資源，沒有大批量的利用方法也是難以處理的。如果把尾礦利用與建筑用骨料生產(chǎn)結(jié)合起來，把尾礦制成建筑骨料，即解決了尾礦的出路問題，又解決了建設(shè)用骨料資源問題，是一舉兩得的好事。

　　三、尾礦骨料的研究應(yīng)用結(jié)果

1、尾礦做建筑骨料的材性可行性研究

　　在混凝土及其制品中骨料占體積的70%～80%，因此，骨料對混凝土的性能有重要的影響。但在大多數(shù)情況下并沒有對巖石的礦物類型本身有特殊的要求，不按其礦物成分分類。建筑用骨料需要具有足夠高的硬度和強度、良好的級配和粒形，不含有害雜質(zhì)、粘土和有機物等雜質(zhì)，化學穩(wěn)定性好，用于民用建筑的骨料還要具備低的放射性。

　　目前，作為建筑骨料的尾礦多為鐵礦和石灰石礦的廢棄物，尾礦成分絕大部分為硅質(zhì)和鈣質(zhì)氧化物，筆者依據(jù)國標GB/T14684《建筑用砂》、GB/T14685《建筑用卵石、碎石》對幾個地區(qū)的尾礦進行了檢驗，由于骨料的顆粒級配、針片狀含量、石粉含量、泥塊含量這些指標是可以在生產(chǎn)過程中通過改變設(shè)備和工藝參數(shù)來調(diào)整和控制的，對尾礦能否制建筑骨料無決定影響，而強度、有害物質(zhì)、堅固性是判定尾礦能否制建筑骨料的關(guān)鍵，堿骨料反應(yīng)及放射性是決定建筑骨料使用場合的指標，故將有關(guān)此類指標的部分檢驗數(shù)據(jù)列于表一。表一略.

　　注1：表中所列國標要求均為Ⅲ類要求,有/者，/前為砂，/后為石，沒/砂石一致，數(shù)據(jù)為平均值。

　　*注2、*注3、*注4：所檢的樣品中少數(shù)樣品有潛在堿集料反應(yīng)

　　從表一可以看出，絕大多數(shù)尾礦制成的骨料材性是合格的，少數(shù)存在堿集料反應(yīng)的尾礦可以通過原料選擇和控制骨料使用范圍來解決應(yīng)用問題。當然，從另一方面也說明了，并非所有的尾礦都能用來制建筑骨料，在建筑骨料的生產(chǎn)中應(yīng)加強對原料的檢驗，以保障建筑骨料的質(zhì)量。

　　2、尾礦配制混凝土及制品的研究

　　尾礦骨料由于其顆粒級配、粒形甚至顏色都與天然骨料有明顯的不同，在全國推廣使用還較少，大多數(shù)的使用單位還不認識和不接受尾礦骨料，特別對尾礦砂的使用陌生。其實，天津市87年就在近萬米的工程上使用了首鋼遷安礦山的尾礦人工砂，北京市96年也在住宅工程、工業(yè)廠房和道橋工程上應(yīng)用了河北三河的尾礦人工砂，不僅在當時取得了良好的經(jīng)濟效益，而且，到目前工程質(zhì)量依然良好。