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摘要：为充分发挥铜矿渣的利用优势，本文通过反复试验、试配，得出用部分铜矿渣完全能替代日益缺少的天然砂，配制出满足产品要求的混凝土。铜矿渣混凝土的应用不仅节约产品成本，保护环境，同时对解决日益缺少的天然砂资源问题具有重要意义。
关键词：混凝土；铜矿渣；天然砂；应用
引言
随着我国基本建设的日益蓬勃发展，混凝土预制品产品成为当今土木工程建设中使用量很大的一种建筑材料，细骨料作为混凝土材料的很重要组成部分，近些年的使用量不断增加，使我国有限的天然砂资源匮乏，天然砂开采成本越来越高。经过多年不断开采，天然砂资源正在迅速减少。为了保持自然景观，保护江堤河坝，保护生态平衡，国家规定严禁开采。受限于这些原因，天然砂的成本越来越高，同时其利润越来越低，市场也越来越小。近年来，建筑市场的需求巨大，促进了砂石市场的快速发展，用造船厂回收的铜矿渣部分替代天然砂的应用以逐渐取代市场，成为建筑材料的最好来源之一。目前已有不少的混凝土预制品企业开始在生产中用铜矿渣代替部分天然砂，并且取得了较好的经济效益。
本试验就造船厂回收的铜矿渣替代部分天然砂在生产钢筋混凝土排水管做了研究。
铜矿渣又名铜炉渣，是铜矿石经冶炼分离提取铜后产生的炉渣，也叫熔渣。
铜矿渣的性能特点：
颜色：黑亮色；
形状：呈不规则菱角体；
莫氏硬度：6-7级；
表观密度：3.5×103Kg/m3；
含水率：0.019%；
可溶性氯离子含量：0.00013%.
一、铜矿渣有以下优势：
1.质量优势。料源固定、稳定、机械化的生产方式，保证了铜矿砂产品的质量
稳定、可调、可控。
2.品质优势。铜矿渣中含泥量和泥块含量几乎为零，颗粒级配稳定，虽然按细
度模数属于细砂，但接近中砂的边缘。
3、资源优势。每年全国各大造船厂的使用量很大，替代部分天然砂应用，既解决了环境污染的问题，又提高了自然资源利用率，完全符合循环经济和科学发展观的要求。
综合利弊，在未来的混凝土制品中，造船厂回收的铜矿渣代替部分天然砂已成为必然的趋势。
二、试验原材料的选择
2.1 水泥
选用本地水泥企业生产的P•042.5等级水泥，其有关性能指标如下表所示
2.2 石子
选用本地5-16连续级配碎石，该石子级配比较好，其性能指标如下表所示
2.3砂子
采用本地的天然河砂，其性能指标如下
（1）颗粒级配见下表
（2）含泥量为3.2%，泥块含量为0.2%，亚甲蓝MB值为0.5合格。
2.4铜矿渣
对造船厂回收的铜矿渣进行了试验，结果见下表
（1）颗粒级配见下表
（2）亚甲蓝MB值为0.3合格，含泥量为0，泥块含量为0，石粉含量1.0%.
（3）铜矿渣属于细砂范围指标，但离中砂指标很近。
三、混凝土配合比试验
该混凝土的配制，采用符合钢筋混凝土排水管在平时制作时的要求C40，进行了混凝土立方体的强度测定，试块尺寸为100×100×100（mm），为使混凝土试块与钢筋混凝土排水管实际生产有可比性，混凝土试块与钢筋混凝土排水管同条件进行养护，下表为在水泥、水、碎石用量不变，调整天然砂与铜矿渣用量的比例试验配比：
试验结果表明，当铜矿渣替代天然砂后，随着掺量的增加，混凝土的强度呈上升趋势，当掺量达到50%时，混凝土强度达到最佳值，能够满足钢筋混凝土排水管生产的要求，同时混凝土的和易性可以满足要求。
五、生产钢筋混凝土排水管
利用上述最佳配合比，进行钢筋混凝土排水管试生产，结果见下表
结论
利用回收的铜矿渣可以替代部分天然砂配制水泥预制品生产的混凝土，且混凝土的和易性、强度都有提高和改善。
利用回收的铜矿渣可以替代部分天然砂生产钢筋混凝土排水管是可行的，生产的产品能满足GB/T11836-2009标准的要求。
回收铜矿渣的利用，可节约资源，减少污染，降低生产成本，具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。
结束语
随着国家基本建设的不断深入和环境资源保护的日益加强，自然资源已不能满足工程的需求，铜矿渣替代日益缺少的天然砂的利用和推广是势在必行，在本文只是对铜矿渣的特点和铜矿渣对混凝土拌合物性能的影响，以及硬化后混凝土的力学性能进行了简单的分析和试验，对铜矿渣在混凝土中的耐久性试验在今后的工作中应不断加强研究，以完善铜矿渣混凝土的各项指标，使其在该产品中得到广泛的应用。
参考文献：
[1]GB/T11836-2009混凝土和钢筋混凝土排水管
[2]GB/T14684-2011 建设用砂
论文作者:刘中和
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
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