中科镁基(北京)科技有限公司
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风积砂资源化技术
风积砂

砂子又叫混凝土细骨料,是建筑项目必要的用料。打捞河砂用于建筑骨料生产是我国传统的方式,河砂往往含泥量比较多,需要洗选后烘干应用于干粉砂浆中。在我国经济持续腾飞的今天,对于砂石骨料的需求自然不断增加。河砂已不能满足我国快速发展的建筑要求,因此,机制砂是当今最为热门的砂石来源。机制砂是通过集中破碎设备配合制取的骨料。比如通过颚式破碎机、圆锥式破碎机、冲击式破碎机联合作业,可生产3mm以下的机制砂,原料可以来源于河卵石、山石、石英、花岗岩、玄武岩等。机制砂砂粒圆度低,棱角较大。目前广泛应用在砂石骨料市场,有效的替代河砂成为主要砂石来源。但是机制砂制备过程能耗高,带来一定的环境和生态危害,产品的成本较高。




风积砂是被风砂流搬到冲击平原地区形成沙丘而产生的,主要存在与沙漠、戈壁。随着我国一带一路战略的实施,需要在风积地区兴建公路、铁路、水利等工程。如果能将眼前地区的风积应用于混凝土领域,从就地取材、合理利用和降低工程造价方面来说,具有积极的经济和现实意义。

但是风积在建筑领域使用存在以下问题:(1)子含碱量高:风积是在风吹日晒的干燥环境下,长期风化形成的,含碱量过高,使用中会与建筑材料中的一些物质产生化学反应,从而影响建筑物的强度和安全。(2)有害物质含量高:沙漠里的子绝大部分都是原地风化的产物,没有经过一个有害物质的过滤过程,所含的有害成份较多。(3)砂子颗粒过细:建筑用砂通常使用粗砂或者中砂,这就是为什么很多时候需要经过筛选,而沙漠里的子因为长时间风化,颗粒过于细小,不符合建筑用砂标准。(4)级配不好:沙漠中的子基本都是在原地风化而成,没有经过远距离搬运分选,各种不同的粒度相互掺杂,因此级配不好,同样不适合用于建筑用砂。

因此,若要做建筑骨料需要对风积沙进行进行洗选。但是这几乎是不可能的,水对于沙漠地区异常宝贵,若用来洗砂,过于浪费。因此,采用风积砂作为建筑和工程材料是岩土工程界面临的新技术。

中科镁基利用风积砂替代河砂制备的建筑材料技术,解决了现有风积不适于作为建筑骨料、使用勃兰特水泥无法支撑强度合格的产品等缺点,为现代化沙漠建筑工程提供一种高掺量、低成本的风积资源化方法。该技术在改性剂的加入后可以大大提升风积建筑材料的强度,不同的掺量制备的建材形式多样,在道路、桥梁、房屋建设等诸多领域有广泛应用。易于生产和调配、不需要专用设备、材料无需预处理,很大程度的降低了风积建筑材料的生产成本及其制备难度。

  公司采用塔克拉玛干沙漠地区的子,力学强度指标如下表所示,在氧化镁添加量8-22%的情况下,抗压强度可达12.95-49.55MPa,抗折强度性能更为优越,可达到10MPa以上,软化系数指标也较为可观。与硅酸盐水泥相比,无论是强度还是耐水系数都有明显的优势。氧化镁使用量12%的试块即优于硅酸盐水泥30%的试块。

表一 不同胶凝材料的风积砂试块强度对比

胶凝材料种类

抗折强度(MPa)

抗压强度(MPa)

耐水系数


镁质胶凝材料

3.56

12.95

0.74

5.63

26.49

0.91

9.62

45.00

0.92

11.51

49.55

0.98

硅酸盐水泥

4.45

10.76

0.91

6.46

20.46

0.78




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