銅尾渣在水泥中的應(yīng)用綜述

1、 銅尾渣在水泥中的應(yīng)用綜述資源與環(huán)境是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的兩大問(wèn)題，社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在消耗了大量資源同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的污染，金屬礦山尾礦便是其之一。隨著有色金屬開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大和開采歷史的延長(zhǎng)，尾礦堆積量逐年增加，不僅占用大量的土地，造成庫(kù)區(qū)周圍環(huán)境污染，而且還需投入大量的資金用于尾礦庫(kù)的修筑和維護(hù)管理，若存放不當(dāng)，還將造成突發(fā)性事故的隱患。銅尾礦是銅礦石經(jīng)粉磨、選礦后產(chǎn)生的廢棄物，由硅酸鹽類、碳酸鹽類的非金屬礦物構(gòu)成，含有生產(chǎn)水泥所需的硅、鐵、鋁等氧化物。本文對(duì)改性過(guò)的銅渣參與水泥砂漿和混凝土的制備進(jìn)行了概述，旨在盡可能地消化再利用銅尾礦，減少土地占用率和節(jié)約環(huán)保費(fèi)用，同時(shí)也為水泥行業(yè)

2、找到一種新的廉價(jià)原料1。1、銅渣組成分析1、1 銅渣的主要礦物組成： 隨著銅冶金技術(shù)的不斷發(fā)展, 傳統(tǒng)的煉銅技術(shù)包括鼓風(fēng)爐熔煉, 反射爐熔煉和電爐熔煉,正在逐漸被閃速熔煉取代。煉銅爐渣主要成分是鐵硅酸鹽和磁性氧化鐵, 鐵橄欖石(2FeO · SiO2 )、磁鐵礦( Fe3O4 ) 及一些脈石組成的無(wú)定形玻璃體7。水淬銅渣是熔融態(tài)煉銅爐渣在水淬池中經(jīng)急冷?；傻牟Ａз|(zhì)材料，外觀呈棕黑色, 質(zhì)地堅(jiān)硬,棱角分明,表面光滑。銅渣主要由鐵硅酸鹽和磁鐵礦相組成，鐵含量在40 % 以上。由于受現(xiàn)代銅冶煉工藝不同的影響, 其所產(chǎn)生銅渣的礦物組成也不同。一般銅渣的主要礦物組分是鐵橄欖石、磁鐵礦、銅梳

3、等3。771. 2 銅渣的主要化學(xué)成分 銅的冶煉由于工藝不同所產(chǎn)生銅渣的化學(xué)組成也不同。下面是不同冶煉方法產(chǎn)生的銅渣常見的化學(xué)成分。1. 3 銅渣的物理指標(biāo) 云南某冶煉廠銅渣的顆粒組成和物理指標(biāo)見下表。2、尾礦作水泥混合材使用的可行性分析 水泥混合材長(zhǎng)期使用活性材料（如高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)材料），由于活性混合材能參與水泥的水化反應(yīng)，其添加對(duì)水泥強(qiáng)度影響較小。22.1 尾礦作非活性材料的應(yīng)用試驗(yàn)： 試驗(yàn)選取海螺水泥廠熟料、湖南岳陽(yáng)石膏、海螺水泥廠石子及煤矸石、銅陵某礦2003年年度平均尾礦樣為混合材粉磨制成水泥樣進(jìn)行試驗(yàn)?；旌喜呐浔龋?）試驗(yàn)方案見表1 表1檢測(cè)結(jié)果見表2 表2 結(jié)果分析:

4、從上表檢測(cè)結(jié)果看:T1-T5五組試驗(yàn)安定性和凝結(jié)時(shí)間均正常。T1空白試驗(yàn)28天的抗壓強(qiáng)度59.5MPa,T2 28天抗壓強(qiáng)度41.5MPa,T3 28天抗壓強(qiáng)度50MPa.T2/T1為69.7%，T3/T1為84%。根據(jù)GB12958-1999國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)附錄A中規(guī)定，水泥膠砂28天抗壓強(qiáng)度比大于或等于75%的為活性材料，小于75%的為非活性材料，故粉煤灰為活性材料，所取銅尾礦為非活性材料。從T4和T5兩組實(shí)驗(yàn)比較也能發(fā)現(xiàn)，摻尾礦樣28天抗壓強(qiáng)度為35.2MPa，能滿足國(guó)標(biāo)PC32.5R水泥要求。因此銅尾礦可以作為非活性混合材生產(chǎn)復(fù)合硅酸鹽水泥。2.2 尾礦作活性材料的應(yīng)用研究 從地質(zhì)成礦條件分析

5、，銅礦屬熱成礦，其礦物物性應(yīng)與火山灰質(zhì)材料相似。其活性不能表現(xiàn)是因?yàn)槟撤N抑制。據(jù)此探索有關(guān)激發(fā)劑對(duì)銅尾礦進(jìn)行改性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果:試驗(yàn)結(jié)果分析: 從檢測(cè)報(bào)告的檢測(cè)結(jié)果看：T1-T9九組試驗(yàn)安定性和凝結(jié)時(shí)間均正常。T1空白試驗(yàn)28天抗壓強(qiáng)度55.8MPa,T2試驗(yàn)28天抗壓強(qiáng)度45.1MPa,T5試驗(yàn)28天抗壓強(qiáng)度41.1MPa.T2/T1為81.36%,T5/T1為73.65%。如按火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥生產(chǎn)，根據(jù)GB/T2847-1996國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂28天抗壓強(qiáng)度比 62% 的為火山灰質(zhì)活性材料，62%的為非活性材料，因此，所取尾礦樣為火山灰質(zhì)活性材料。有待按該標(biāo)準(zhǔn)附錄A中規(guī)定進(jìn)行火山灰性試驗(yàn)

6、。試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)：通過(guò)本次試驗(yàn)分析，所選外加劑（激發(fā)劑）的摻入能對(duì)尾礦進(jìn)行物理、化學(xué)激發(fā)改性，可使尾礦活性大為提高，使其具備很好的水化活性，性能類似于高爐礦渣和粉煤灰，且品質(zhì)穩(wěn)定，與其它火山灰質(zhì)材料有一定的相容性，并能吸收游離氧化鈣，并改善水泥安定性。且T5、 T7 、T8、 T9 28天抗壓強(qiáng)度（MPa）達(dá)41.1、48.3、44.5、41.3，比國(guó)標(biāo)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥32.5# 水泥28天抗壓強(qiáng)度32.5Mpa的指標(biāo)尚高9、15.8、12、8.8MPa。因此尾礦作火山灰質(zhì)活性混合材使用摻量可超過(guò)30%。但尾礦作火山灰質(zhì)活性混合材使用必須按GB/T2847-1996 標(biāo)準(zhǔn)附錄中規(guī)定進(jìn)行火山灰性

7、試驗(yàn)且合格，并作為水泥新型混合材報(bào)省級(jí)建材主管部門審批2。3、 銅渣活性激發(fā)3.1 熱激發(fā)將銅渣分別于850，900，950，1 000，1 050 進(jìn)行了煅燒，探討銅渣在不同溫度和不同煅燒時(shí)間下的晶體變化，為銅渣的綜合利用提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。采用XRD 法和SEM/EDX 法表征了銅渣在不同煅燒溫度和不同煅燒時(shí)間下的晶相結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著煅燒溫度的提高和煅燒時(shí)間的延長(zhǎng)，銅渣中組分晶相發(fā)生如下轉(zhuǎn)變過(guò)程：2FeO·SiO2+0. 5O2 Fe2O3 + SiO2和Fe3O4Fe2O3Fe2O3 氧化煅燒處理可以實(shí)現(xiàn)銅渣中主要晶相鐵橄欖石離解，氧化鐵的富集和析出8。3.1

8、 機(jī)械激發(fā) 銅渣雖然含有C2S、C3S 活性體, 具有膠凝活性,但相比于水泥活性很低, 在水泥中應(yīng)用通常通過(guò)機(jī)械或化學(xué)的方式對(duì)銅渣的活性進(jìn)行激發(fā)。機(jī)械激發(fā)是指通過(guò)機(jī)械粉磨以增加銅渣的細(xì)度提高比表面積, 破壞銅渣中的玻璃體, 將包裹在里面的硅酸鹽和鋁酸鹽等活性礦物暴露出來(lái), 增加與水的接觸面積。銅渣的細(xì)度越大, 活性越大,當(dāng)比表面積達(dá)到400-550m2/kg 時(shí), 活性被充分激發(fā)出來(lái),之后活性增加不再明顯,并且粉磨難度增大,存在破碎一團(tuán)聚平衡, 成本增加3。3.2 微波激發(fā) 礦石中有用礦物(不含鹵化物)主要分為兩大類:硫化礦和氧化礦。前人的研究結(jié)果表明,大多數(shù)硫化礦物和部分氧化礦物在微波場(chǎng)中的

9、升溫速率很快,而二氧化硅等脈石礦物在微波場(chǎng)中的升溫速率均較慢,甚至不升溫。根據(jù)微波的選擇性加熱和快速加熱的特點(diǎn),對(duì)礦石進(jìn)行微波處理,由于加熱的不均勻,使礦石內(nèi)部的應(yīng)力狀況發(fā)生改變,達(dá)到一定程度,礦石上就出現(xiàn)微裂紋,這不僅使有用礦物暴露出來(lái),同時(shí)也降低了礦石的硬度。這對(duì)于硬度較大的礦石的破碎、研磨和低品位復(fù)雜多金屬礦石的礦物解離意義重大9。SW Kingman等人還在2004年研究了微波預(yù)處理對(duì)鉛鋅礦石破碎程度的影響。預(yù)先進(jìn)行了鉛鋅礦石經(jīng)微波處理的硬度試驗(yàn)。礦石硬度的變化由礦石在微波場(chǎng)中的停留時(shí)間決定,并且進(jìn)行了經(jīng)微波處理的樣品與未經(jīng)微波處理的樣品的硬度變化比較。利用一臺(tái)多模式諧振腔微波加熱器進(jìn)

10、行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)所用微波功率為15kW、輻射時(shí)間為0. 5 s時(shí),礦石硬度明顯降低,對(duì)于粒度14. 53mm的礦石,礦石硬度降低40%以上。在該類型加熱器腔體中,利用低功率進(jìn)行試驗(yàn),輻射效果不明顯。單模腔體初步試驗(yàn)在微波功率為10kW、停留時(shí)間0. 1 s下進(jìn)行,礦石硬度降低50%。試驗(yàn)結(jié)果表明,高電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)礦石的破壞有重要意義。初級(jí)能量平衡試驗(yàn)表明,單模加熱對(duì)礦石硬度降低更有好處。3.3 銅渣冷卻方式與活性的關(guān)系 銅渣的冷卻速度對(duì)銅渣的活性起著決定性作用。目前, 銅渣冷卻方式有自然冷卻、水淬、保溫冷卻加水淬三種冷卻方式。銅渣中銅礦物結(jié)晶粒度大小和銅渣的冷卻速度密切相關(guān), 銅渣緩慢冷卻有利

11、于銅相粒子遷移聚集長(zhǎng)大和改善渣的可磨性, 這是銅渣浮選的關(guān)鍵。在銅渣的緩冷過(guò)程中, 銅渣熔體的初析微晶可通過(guò)溶解一沉淀形式成長(zhǎng), 形成結(jié)晶良好的自形晶或半自形晶,同時(shí)有用礦物擴(kuò)散遷移、聚集并長(zhǎng)大成相對(duì)集中的獨(dú)立相,易于磨礦單體解離和分別回收。急速冷卻會(huì)使銅渣形成非晶質(zhì)構(gòu)造,這種非晶質(zhì)構(gòu)造會(huì)阻止微晶粒析出和遷移聚集, 進(jìn)而阻止析出的銅相粒子的長(zhǎng)大, 使銅渣中的銅粒子晶粒細(xì)而分散, 既使細(xì)磨也很難使其達(dá)到單體解離,致使銅渣中的銅難以浮選回收。研究表明,1000 以上的銅渣冷卻, 其冷卻速度以不大于1 一3 / m in 為宜, 此時(shí)銅渣中基本上沒(méi)有相變發(fā)生, 即采用緩慢冷卻; 1000 以下采用自

12、然冷卻或噴水冷卻不會(huì)對(duì)銅渣的可磨性和浮選性能產(chǎn)生太大影響。對(duì)于建筑材料中選用的銅渣, 最好選1000 以下噴水冷卻的銅渣, 這樣既可保證銅渣的可磨性, 也可保證銅渣的活性3。4、生料的易燒性4.1 水泥生料易燒性 在理論上是指該生料組分是容易轉(zhuǎn)變成水泥熟料相物質(zhì)的數(shù)量, 而實(shí)際上通常用生料按一定制度煅燒后, 熟料中f 一Ca O 含量來(lái)衡量。因此,為了研究銅尾礦全代鐵粉配料的生料易燒性, 將率值相同的兩組配料在相同煅燒條件下進(jìn)行煅燒, 用甘油酒精法測(cè)f 一Ca o 含量, 試驗(yàn)結(jié)果見表4由表4 及表5 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 無(wú)論是在相同煅燒溫度下, 還是在相同保溫條件下, 率值相同時(shí), 用銅尾礦全代鐵粉

13、緞燒的B 組熟料的f 一Ca O 含量都低于鐵粉配料的A 組熟料, 這說(shuō)明用銅尾礦配料的生料易燒性較好。 眾所周知, 熟料的最低共熔溫度與液相粘度決定于系統(tǒng)組分的性質(zhì)和數(shù)量。由于銅尾礦中有Fe O 的加入, 使熟料液相組成發(fā)生變化, 而Fe O 的熔點(diǎn)低于Fe 2 O 3 , 使熟料最低共熔物的熔點(diǎn)降低, 液相提前出現(xiàn),液相粘度降低, 從而促進(jìn)固相反應(yīng), 加速熟料的生成,降低了f 一C a O 的含量; 另外, 銅尾礦中還含有豐富的微量元素, 因其本身的熔點(diǎn)很低, 于10 0 0 左右即開始熔融, 所以對(duì)水泥熟料的低溫鍛燒將產(chǎn)生積極作用。此外, 銅尾礦全代鐵粉配料, K H = 0 . 88

14、時(shí)f -C a O 含量較相同煅燒條件下K H = 0 .92的低。這是由于K H 值減小, 相應(yīng)生料中C aO 含量減少, SiO2 含量相對(duì)提高, 阿利特形成過(guò)程中有更多的SiO2與Ca O飽和, 使f 一C aO含量較低4。4.2 熟料游離鈣與銅尾礦摻入量的關(guān)系5 熟料f-C aO >3.5% , 會(huì)造成水泥安定性不良, 要使其小于3.5 % , 就必須找出銅尾礦摻量與熟料f-C a O 之間的定量關(guān)系。我們選用了兩種游離鈣不同的熟料, 分別按一定比例摻入銅尾礦, 進(jìn)行游離鈣的測(cè)定，其結(jié)果見表4 。從以上試驗(yàn)看, 銅尾礦摻入量每增加5 % , 熟料中的f-C a oO可降低0. 2

15、% 左右。當(dāng)摻量增加到15% -20 % , 兩組熟料f-C a O 可降至3 .5 % 以下。當(dāng)然, 此關(guān)系也并非固定不變。5、 銅尾渣對(duì)水泥砂漿和混凝土強(qiáng)度及耐久性影響6 一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)調(diào)查研究了銅渣作為細(xì)骨料對(duì)水泥砂漿和混凝土的性能的影響。用不同比例的銅渣從0%（用于控制混合物）到100%作為細(xì)骨料替換，制備了各種砂漿和混凝土混合物。水泥砂漿混合物用抗壓強(qiáng)度評(píng)估，而混凝土混合物用和易性、密度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐久性來(lái)評(píng)估。水泥砂漿的結(jié)果顯示所有混合了不同比例的銅渣的混合物取得了比參照物可比或更高的抗壓強(qiáng)度。同時(shí)，在銅渣的替代量達(dá)到50%時(shí)，砂漿的抗壓強(qiáng)度與參照物相比改善了超過(guò)70

16、%?；炷恋膶?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著銅渣含量的增加，混凝土的密度以將近5%的速率輕微增加，然而與參照物相比其和易性隨著銅渣比例的增加而顯著提高。銅渣作為砂子的替代物，當(dāng)替代量達(dá)到40-50%時(shí)，其混合物與參照物相比顯出了可比的強(qiáng)度。然而，添加更多的銅渣會(huì)導(dǎo)致混合物的強(qiáng)度降低，因?yàn)榛旌衔镏凶杂伤康脑黾印Ｍ瑫r(shí)，結(jié)果已被證實(shí)，隨著銅渣含量增加，其替代量達(dá)到50%前，混合物對(duì)表面水的吸收量不斷降低。超過(guò)50%后，吸收速率會(huì)迅速增加，體積的滲透空隙率與參照物的不相上下。因此，建議40-50%（重量的砂）的銅渣作為細(xì)骨料的替代品以獲得一個(gè)具有良好強(qiáng)度和耐久性的混凝土的需求。5.1 銅渣替代對(duì)水泥砂漿強(qiáng)度的效

17、應(yīng) 不同比例的混合物實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度值展示在表4。試驗(yàn)結(jié)果表明所有樣品產(chǎn)生更高的抗壓強(qiáng)度分別比規(guī)范要求的為水泥砂漿的3和7天養(yǎng)護(hù)之后的15和23 MPa,。對(duì)于所有的混合物,養(yǎng)護(hù)期增加了抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度的增加在養(yǎng)護(hù)的早期更快（3、7和28天）。表格4還表明，在全部凝期，所有混合物具有相對(duì)于控制混合物（100%沙子）更高的抗壓強(qiáng)度。另外，隨著銅尾渣的成分增加混凝土砂漿的強(qiáng)度增加，如此一直到銅尾渣替代比例達(dá)到50%。超過(guò)50%以后抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著銅尾渣增加而減少。但是，有著100%銅尾渣的7號(hào)混合物表現(xiàn)出了比控制混合物更高的強(qiáng)度。含有50%銅尾渣的4號(hào)混合物表現(xiàn)出了最高的28天平均抗壓強(qiáng)度47.5N/mm

18、2 ，幾乎74%的樣本抗壓強(qiáng)度都比控制混合物的高。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)（比如56天和90天），當(dāng)摻入銅尾渣時(shí)，大多數(shù)的樣品沒(méi)有表現(xiàn)出不利影響（比如強(qiáng)度下降）。雖然所有混合物都表現(xiàn)出了比控制混合物更高的抗壓強(qiáng)度，可以這么說(shuō)50%的銅尾渣替代相對(duì)于沙子替代具有更高的抗壓強(qiáng)度，在砂漿中的強(qiáng)度增加70%以上。5.2 銅尾渣替代對(duì)于混凝土致密度和工作性的影響6 表格5表明坍落度值作為一種測(cè)定新拌混凝土工作性，以及摻有不同比例銅尾渣混合物的致密度的方法。測(cè)試結(jié)果顯示，隨銅尾渣替代成分增加，混凝土的工作性提升?？刂苹旌衔?00%沙子的實(shí)測(cè)坍落度為65.5mm，而100%銅尾渣替代的混凝土混合物（8號(hào)混合物）為2

19、00mm。工作性顯著的增加的原因是銅尾渣相對(duì)于沙子的少吸水性，因此水化后更多的自由水會(huì)留在拌合物中。但是，發(fā)現(xiàn)具有高銅尾渣替代含量的混凝土混合物中存在離析和泌水（混合物7號(hào)和8號(hào)）。在其他研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細(xì)渣骨料替代混凝土有一種大量泌水的趨勢(shì)，因?yàn)閺臏y(cè)得混凝土坍落度得到他們的致密度太高以及其中含有太多水分。同時(shí)，隨著銅尾渣成分增加，混凝土致密度（表格5）輕微增加?；炷林旅芏仍黾恿舜蠹s5%（對(duì)于8號(hào)混合物），從而導(dǎo)致了銅尾渣的高比重。5.3銅尾渣替代對(duì)于普通混凝土的強(qiáng)度影響 銅尾渣作為細(xì)骨料替代對(duì)于混凝土強(qiáng)度的影響在表格5中已經(jīng)給出，該表顯示了7天和28天立方抗壓強(qiáng)度，平均28天

20、抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。圖2繪制了在7天和28天，用不同比例的鋼渣固化混凝土混合物的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值。測(cè)試結(jié)果顯示，對(duì)于使用60%銅尾渣替代制得的混合物，該混凝土的抗壓強(qiáng)度與100%沙子控制混合物明顯不同。但是，對(duì)于80%和100%銅尾渣混合物(7號(hào)，8號(hào)混合物)，其強(qiáng)度低于控制混合物且迅速下降。具有40%銅尾渣的4號(hào)混合物具有最高28天抗壓強(qiáng)度48.1 N/mm2 ，相對(duì)于控制混合物的45 N/mm2 。而且發(fā)現(xiàn)具有80%銅尾渣的7號(hào)混合物具有最低抗壓強(qiáng)度34.8 N/mm2 。另外，7號(hào)混合物的抗壓強(qiáng)度比控制混合物低22%。具有很高銅尾渣含量的混凝土拌合物抗壓強(qiáng)度減少，時(shí)因?yàn)殂~尾渣相對(duì)于沙子的

21、吸水性能差導(dǎo)致了自由水含量的增加。如表格5顯示，這致使混凝土工作性大大增加以及強(qiáng)度下降。同時(shí)，圖2表明不同混凝土拌合物在7天和28天養(yǎng)護(hù)的持續(xù)抗壓強(qiáng)度，養(yǎng)護(hù)7天強(qiáng)度可達(dá)到28天強(qiáng)度的80%。 Wu和其他人觀測(cè)到，在進(jìn)行具有不同銅尾渣含量混凝土樣本微結(jié)構(gòu)測(cè)試之后，40%替代強(qiáng)度增加主要?dú)w咎于銅尾渣的物理性能。銅尾渣比沙子有更好的抗壓能力，如果沙子作為主要細(xì)骨料和銅尾渣支撐整個(gè)混凝土拌合物，銅尾渣可以部分減少應(yīng)力集中。同時(shí)，銅尾渣顆粒鋒利的粒角邊緣，可以提高混凝土集體的凝聚力。已經(jīng)知道，由于沙子能可以提高水泥漿和粗骨料之間的粘附性。然而，沙子隨多年的風(fēng)化導(dǎo)致砂粒的邊緣呈圓形，其磨損性能變?nèi)趿?，是?/p>

22、利于聯(lián)鎖性能的復(fù)合材料。銅渣顆粒銳利的角邊緣可以在一定程度上起到補(bǔ)償砂的作用。因此，進(jìn)一步提高混凝土的凝聚力。另一方面,玻璃表面紋理的銅渣顆粒對(duì)凝聚力有負(fù)面影響。同時(shí),低吸水性能的銅渣會(huì)多水分在混凝土中,這可能會(huì)導(dǎo)致高銅渣含量，泌水量過(guò)多。結(jié)果導(dǎo)致在混凝土中形成內(nèi)部孔隙和毛細(xì)管通道,降低其質(zhì)量。因此,當(dāng)銅渣含量較低，混凝土的強(qiáng)度可以改善,而如果銅渣含量超過(guò)40%,混凝土的強(qiáng)度會(huì)大大減少伴隨凝聚力的降低。還值得一提的是,有超過(guò)70%的砂漿抗壓強(qiáng)度的提高發(fā)生在銅渣替代量占50%時(shí)(表4)。而混凝土的抗壓強(qiáng)度有一個(gè)輕微的4.4%的增加，當(dāng)銅渣替代量為50%時(shí)（表5）。這種強(qiáng)度方面改善的差異在水泥砂漿

23、和混凝土之間，可能因于在水泥粘合中的粒子鍵的不一樣。此外,粗骨料是混凝土中引入的混合物,這可能導(dǎo)致同樣的混合物在砂漿和混凝土有不同的行為。28天抗拉強(qiáng)度的混凝土也給出了在表5。 結(jié)果表明,平均抗拉強(qiáng)度在容許值之內(nèi)符合設(shè)計(jì)規(guī)范。為達(dá)到設(shè)計(jì)目的,拉伸強(qiáng)度可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.45 pfcu。28天抗折強(qiáng)度(模量的平均斷裂)值展示在表4。結(jié)果表明,所有混凝土混合物的彎曲強(qiáng)度值略高于允許的設(shè)計(jì)值?；炷恋目箯潖?qiáng)度通常是0.75 pfcu。這個(gè)混凝土的試驗(yàn)抗折強(qiáng)度平均為6.9 N /Mm2,傳統(tǒng)的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)是5 N /mm2。 為評(píng)估用銅渣作為細(xì)骨料的混凝土的耐久性，我們做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。第一測(cè)試測(cè)量混凝土的表面

24、水吸收率,而第二個(gè)測(cè)試測(cè)量混凝土的滲透孔洞的體積百分比。最初的表面吸收測(cè)試結(jié)果顯示在圖3和圖4。圖3表明,所有的混合物顯示一個(gè)類似的趨勢(shì),隨著時(shí)間增加表面水吸收率降低。該下降一般在第一個(gè)30分鐘降得最快，,在后來(lái)的120分鐘內(nèi)后來(lái)緩慢降低。所有混合物產(chǎn)生的流動(dòng)率都在指定的范圍內(nèi)，第一個(gè)十分鐘里為0.05 ml/m2 s 和 3.6 ml/m2 s之間。 同時(shí),圖3表明混合物# 4，40%的銅渣替代，在整個(gè)測(cè)試時(shí)間顯示最低的表面水吸收,而混合物# 8 ，100%銅渣替代，顯示最大的表面水吸收。圖4表明,當(dāng)銅渣替代量在40%之前，增加銅渣替代含量會(huì)普遍降低面吸水。超過(guò)40%,吸收隨銅渣的含量增加而

25、增加。這主要是由于增加的自由水含量會(huì)導(dǎo)致硬化混凝土創(chuàng)建更多的孔隙。然而,在120分鐘,多達(dá)50%替代銅渣的混合物的表面吸水值與100%的混合砂相比。圖5顯示了混凝土混合物在28天養(yǎng)護(hù)后體積的水滲透空隙的含量。結(jié)果表明,在銅渣含量高達(dá)40%前，隨銅渣的置換量增加，滲透孔隙的比例略微下降。超過(guò)40%，孔隙體積的增加變得與參照物相似。因此,建議40 - 50%(按重量計(jì)算)的 銅渣部份取代細(xì)骨料制作的混凝土將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)良好的耐久性。1、對(duì)于水泥砂漿,混合了不同比例銅渣的混合物與參照物比都產(chǎn)生了類似或更高的抗壓強(qiáng)度。用50%的銅渣替代的砂漿，其抗壓強(qiáng)度與參照物相比提高了70%。2、當(dāng)銅渣作為砂的替代物，混合物的密度增加了5%，而其和易性卻隨著銅渣的增加大幅增加。這是由于低的水吸收率和玻璃表面效應(yīng)。3、混凝土用低于50%銅渣替代砂，其抗壓、抗拉和抗彎強(qiáng)度與參照物相似,但它們會(huì)隨銅渣含量的進(jìn)一步增長(zhǎng)而下降。4、用低于40%的銅渣替代砂的混凝土的表面吸水率都降低了。5、低于50%的銅渣替代，隨其含量增加，混合物的滲透孔隙的體積減少。6、效益