金矿废石在 C60 混凝土中的应用研究

吕英林，李丽佼

（烟台桦林混凝土有限公司，山东 烟台 264000）

金矿废石在 C60 混凝土中的应用研究

吕英林，李丽佼

（烟台桦林混凝土有限公司，山东 烟台 264000）

利用金矿废石经破碎、筛分，制备出符合级配要求的粒径为 5～25mm 的粗骨料和细度模数约为 2.8 的人工砂作为配制 C60 混凝土的粗细骨料。与相同的石灰石粗骨料和河砂配制的混凝土作对比，采用金矿废石配制的混凝土具有良好的工作性能与更高的混凝土抗压强度。相关技术已在烟台万达广场、烟台大悦城等工程中得到成功应用。

金矿废石；C60 混凝土；骨料；强度；工作性能

0 前言

随着我国基础建设的规模的不断扩大，混凝土产量逐年增加，对砂石的需求量也在逐年增加。天然河砂经过近十几年的大规模开采使用，资源已面临枯竭，且价格逐年上涨，质量也呈下降趋势。传统粗骨料的大量使用，加剧了对山体环境的破坏。为了应对混凝土骨料资源短缺的问题，有必要发展新型骨料来替代传统的骨料。

黄金是烟台市的重要矿产资源，主要分布在招远、蓬莱等地。黄金资源的开发与利用为社会进步提供了巨大动力，同时也丢弃了大量的废石和尾矿等矿山废弃物。大型金矿以及众多星罗棋布分布于其周边的民采小矿排出的废石就近堆放，占用大量耕地、破坏生态环境。矿山废弃物的持续增长所带来的环境污染压力已成为影响当地建设循环经济社会、实现可持续发展战略目标的棘手难题，急需研究和解决。

鉴于混凝土行业对砂石需求量的增加以及金矿废石所造成的环境压力，我公司经过多次考察，在蓬莱市大柳行金矿建成了混凝土骨料加工基地，将金矿废石进行破碎、筛分，制备符合质量要求的碎石和人工砂作为生产混凝土的骨料。这样既减少了金矿废石对环境的污染，实现了废石的资源化利用，又解决了建材行业资源紧缺的问题，具有巨大的环境效益和经济效益。

1 试验材料

水泥：选用硅酸盐 P·I 52.5 水泥，基本性能如表1。

表1 P·I 52.5 水泥的基本性能

粉煤灰：采用Ⅱ级粉煤灰，其性能如表2 所示。

表2 粉煤灰物理性能 %

粗骨料：采用金矿废石和普通石灰石，经破碎、筛分成5～25mm 连续级配的碎石，其检测结果见表3。

表3 粗骨料的基本性能

细骨料：采用金矿废石经破碎、筛分得到5mm以下的部分经水洗得到人工砂，其性能指标如表4 所示。

表4 细骨料的基本性能

减水剂：采用聚羧酸系高效减水剂，减水率 25.2%，固含量 21.1%，pH 值 7.4。

拌合用水：采用饮用水，符合 JGJ63—2006《混凝土拌合用水》标准。

2 试验方案

按照 JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》来进行C60 混凝土配合比设计。采用的混凝土配合比如表5 所示。

表5 C60 混凝土配合比 kg/m3

按照表5 所示的配合比进行混凝土试配试验。试验 A 采用石灰石和河砂作为粗细骨料，试验 B 采用金矿废石破碎得到的碎石和人工砂作为粗细骨料。按照 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》检测混凝土的坍落度和扩展度，按照 GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》检测混凝土 7d、28d 和 90d 的抗压强度。

3 实验结果与应用

3.1 C60 混凝土的工作性能

采用石灰石和河砂作为粗细骨料配制的 C60 混凝土的出机状态如图 1 中 A 所示，采用金矿废石破碎得到的碎石和人工砂作为粗细骨料配制的 C60 混凝土的出机状态如图 1 中 B所示。

图 1 C60 混凝土的出机状态

由图 1 可看到，采用金矿废石破碎得到的碎石和人工砂作为粗细骨料配制的 C60 混凝土具有更好的流动性和粘聚性，泵送性能更好。这主要是因为金矿废石破碎得到的粗细骨料具有更大的堆积密度和更低的空隙率，在混凝土浆体体积相同的情况下，用于填充骨料空隙所需要的浆体体积少的原因所致。

3.2 C60 混凝土的力学性能

采用不同粗细骨料配制的 C60 混凝土的抗压强度如图 2所示。

图 2 C60 混凝土的抗压强度

由图 2 可知，采用金矿废石破碎得到的粗细骨料配制的C60 混凝土在 28d 和 90d 比采用河砂和石灰石碎石配制的混凝土具有更高的抗压强度。这主要是因为金矿废石破碎得到的粗骨料具有更好的粒形，针片状含量低的原因所致。

3.3 金矿废石配制的 C60 混凝土的工程应用

经过对比试验可知，采用金矿废石制备的骨料配制的混凝土具有良好的工作性能与更高的混凝土抗压强度.经多次试验验证，实验结论一致。此项技术已在烟台万达广场、烟台中粮大悦城等工程中得到成功应用。

图 3 C60 混凝土的工程应用

4 结论

（1）利用金矿废石经破碎、筛分，能够制备出粒径为5～25mm、级配良好的混凝土粗骨料和细度模数约为 2.8、粒形良好的人工砂；

（2）采用金矿废石制备的粗细骨料配制的混凝土，与采用石灰石粗骨料和河砂配制的混凝土相比较，具有良好的工作性能与更高的混凝土抗压强度；

（3）采用金矿废石制备的粗细骨料配制的混凝土已得到成功应用，具有巨大的环境效益和经济效益。

［通讯地址］烟台市芝罘区机场路 166 号烟台桦林混凝土有限公司（264000）

吕英林，烟台桦林混凝土有限公司董事长。