4、試點工程應用技術研究
2002年11月我們在首鋼遷安礦山破碎站擋墻工程進行工程試驗。該工程設計混凝土強度等級為C25,泵送混凝土施工,泵送高度為18米,施工期日平均溫度低于5℃。
(1)試驗用材料
水泥品種:普通硅酸鹽水泥(P.O);強度等級32.5
人工砂:同試驗室試驗用尾礦砂
磁滑輪碎石:同試驗室試驗用,但連續級配為5-25mm,石粉含量為1.0
粉煤灰:二級
防凍高效減水劑:減水率于20%,粉劑
(2)施工工藝
加料順序:砂、粉煤灰、水泥(拌和20秒)→石(拌和20秒)→水(拌和60秒)→減水劑(拌和60秒)。
(3)配比設計采用了高密實混凝土實驗室配合比設計的第1、2號配比。
兩個配合比都屬于低水泥用量,尤其適合體積混凝土施工,與該工程原用混凝土配比比較,節約水泥在150kg/每立方米左右,替代天然砂石近2噸,節省了材料費用。1#配合比和易性很好,試驗室試驗坍落度于180mm,用于擋墻工程6米以上部位;2#配合比和易性良好,水泥用量更低,尤其適用于體積工程,用于擋墻工程6米以下厚部位。
(4)試驗結果
工程試驗結果見表七
表七 工程試驗結果
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序號 坍落度 3天 7天 2 8天(Mpa) 抗滲試驗 |
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1 180mm 15.8 22.0 38.4 >P12
2 175mm 10.2 23.9 42.2 >P12 |
工程現場混凝土和易性均為良好,可泵性好,混凝土表面質量優良。
四、尾礦砂、石的特點與社會、經濟效益分析
1、尾礦砂、石的特點
天然砂石質量不穩定是目前影響混凝土質量的一個重要的問題,而在質量保證方面,尾礦砂石有著突出的特點,一是尾礦生產主工藝控制十分嚴格,其原礦成份穩定,這就保證了該尾礦砂石的材質和質量的穩定。二是礦山有嚴格的管理和力量很強的化驗室,能有效地控制尾礦砂石的生產質量。三是產品集中與產地固定,便于經營部門、使用部門和質檢部門的監督與檢查,甚至索賠,做到有人負責。這些都是目前天然砂石所不具備的。
2、社會、經濟效益分析
(1)近兩年,礦山由于主業調整,有一部分職工面臨下崗,通過尾礦利用,可以安排職工轉產,目前,已安排職工85人。穩定了改革的局。
(2)在加強國土整治,合理利用土地資源、礦產資源方面意義重。
(3)減少了尾礦排放量,減輕了對環境的污染,為保護灤河水質做出了貢獻,環境效益明顯。
(4)礦業公司方面的經濟效益,以年產100萬噸尾礦砂石測算,減少尾礦排放量100萬噸,從而降低管道磨損,降低電耗、降低備件消耗,每年節省尾礦運輸費用100萬元。每年少占用尾礦庫容量70萬立方米,減少了占地,延長尾礦庫使用年限,估算節資90萬元。合計190萬元。
(5)從遷安運砂至北京,尾礦砂價格現在基本與天然砂持平,具備了規模應用的條件。今后隨著天然砂價格的繼續提高,必將體現出價格優勢。
(6)使用單位的經濟效益,以對比混凝土配合比分析,其水泥用量為445Kg,僅節約水泥一項每方就達150 Kg以上,即可降低成本45元以上,再加上尾礦砂石比遷安地區外購天然砂石每方節約成本4元左右,考慮到混凝土外加劑等其它因素,總計單方混凝土成本可降低40元以上。
若與商品混凝土攪拌站相比,C20—C40高密實混凝土成本可以降低15元以上,以使用100萬噸尾礦砂石計算,可配制混凝土53萬立方米,降低成本795萬元。按國家對資源綜合利用的稅收政策,使用采礦廢石、選礦尾礦達到30%的企業,還可以享受免收增值稅的優惠政策,效益更加明顯。
年生產使用100萬噸尾礦砂石,總計經濟效益為985萬元,目前首鋼礦業公司具有每年生產300萬噸尾礦砂石的能力,若全部利用,經濟效益可達2995萬元,效益顯著。