鐵尾礦屬于選礦后的廢棄材料,長期一直處于丟棄狀態,沒有得到充分利用,無形中對周圍生態環境以及人類生存環境產生影響,伴隨著社會的不斷發展、科技的不斷進步,科研學者發現可以將鐵尾礦砂應用在保溫板粘結砂漿中,提升材料利用率的同時,保護環境不受破壞。該文介紹了研究的意義、外墻保溫技術原材料選擇、鐵尾礦資源現狀以及鐵尾礦回收利用技術現狀,并提出了鐵尾礦在保溫板粘結砂漿中應用的施工技術。
中圖分類號:???文獻標識碼:A ??文章編號:1672-3791(2022)02(a)-0000-00
?Iron tailings are waste materials after beneficiation. They have been discarded for a long time and have not been fully utilized. They have an invisible impact on the surrounding ecological environment and human living environment. With the continuous development of society and the continuous progress of science and technology, scientific researchers have found that iron tailings can be applied to the bonding mortar of insulation board to improve the utilization rate of materials, Protect the environment from damage. This paper introduces the significance of the research, the selection of raw materials for exterior wall insulation technology, the current situation of iron tailings resources and the current situation of iron tailings recycling technology, and puts forward the construction technology of iron tailings in the bonding mortar of insulation board.
?Iron tailings; Insulation board; Bonding mortar; Construction technique
現今,經濟正處于逐漸上升階段,但是環境污染問題也同樣增加。鐵尾礦屬于廢棄物,并且其本身隨意丟棄在環境中,容易對周圍生態環境產生破壞,造成環境污染,如何提升鐵尾礦利用率以及使用情況成為當下迫在眉睫的問題。有科研人員發現可以將鐵尾礦砂應用到保溫板粘結砂漿中,提升保溫技術的同時,將已經廢棄的鐵尾礦砂應用其中,提升鐵尾礦砂利用率,并有效改善因廢棄鐵尾礦所產生的環境污染問題,減少土地資源浪費以及資金浪費,促進人類可持續發展。
現今,伴隨國家經濟狀況出現轉變,對相關產業架構進行改變,相繼推出許多保護生態環境、節約能源等方面的政策法規。伴隨城市化市政建設以及國家對資源開發利用方面管理控制,砂石價格出現大幅度上漲并且漲幅迅速,已作為砂漿材料成本組合中不可缺少的一部分。在保證砂漿質量不受到影響的情況下,尋找能夠有效代替砂的產品,成為當前急需解決的問題。
鐵尾礦屬于將主要礦物挑選完畢后所產生的固體垃圾,屬于工業廢料中不能排除一部分。尾礦在現實生活中如果不能得到有效處理,會使用土地用以儲存廢料,產生資源浪費現象,并且會對人類生存環境產生破壞并產生嚴重污染,嚴重情況下甚至會威脅人類生命健康,破壞動物整體棲息環境等,已經得到人們重視。針對上述狀況,將鐵尾礦砂通過一定配比研究后替代天然砂融入保溫板粘結砂漿的生產過程中,能夠收獲以下兩點好處:一方面,減少使用天然砂資源,降低資源消耗,并減少生產所需成本消耗;另一方面,避免鐵尾砂廢棄對周圍環境產生不可挽回的影響,規避諸多不必要的問題。
現今,國內部分院校以及科研單位和礦山開展合作項目,研究將尾礦融入建筑材料中并促進開發深度,伴隨科研工作逐漸提升。部分科研人員發現尾礦砂能夠與外墻保溫砂漿產生相關作用,試驗過程中膠凝材料和外加劑比例不發生明顯變化,尾礦砂種類,粒徑大小以及添加量發生變化,通過多次實驗后發現,只有粒徑大小符合要求的尾礦砂,以及不同粒徑的尾礦砂與其他材料合理融合,才能制作性能良好保溫板粘結砂漿。
墻體自保溫技術是使用絕熱性能優秀材料充當建筑墻體整體材料。例如:使用混凝土、多孔磚等作為建設墻體的主要結構,墻體在基礎承重作用下,還應當滿足群眾日常住房的基本保溫隔熱功能。墻體保溫自保溫技術將維護和保溫合二為一,在使建筑基本保溫需求得到滿足的同時,還能使墻體整體重量減少,在群眾居住時基本上無需保養維修,其整體結構與房屋使用壽命相同。
外墻內保溫屬于在外墻內部建設一層保溫層,使建筑本身擁有保溫節能功能。內保溫通常擁有以下特征:對于材料性能沒有多少要求;施工建設條件便利,天氣環境無法對施工產生影響,工期較短施工速度快;整體使用壽命較長,施工技術普遍已經趨于完善,擁有完整檢驗手段。同時,外墻內保溫也同樣存在缺點:第一,飾面層容易發生開裂現象;第二,特殊部位容易產生熱橋現象,造成熱量整體流失;第三,絕熱材料屬于安裝在墻體內部,無形之中使房屋的內部結構變小;第四,保溫層周圍不具備防水功能。
外墻夾芯保溫屬于把保溫層建設在兩堵墻之間。上述保溫體系在保溫材料正在選擇材料時沒有較高標準,施工方式簡便快捷,工作效率較高,工程質量能夠得到有效保障,有效減少所需成本。夾芯保溫擁有以下缺點:施工質量必須得到保證,內外兩層墻體必須構成整體建筑,建設結構比傳統墻體復雜,而且部分位置會形成熱橋現象,抗震性能比較低。
外墻外保溫屬于將保溫隔熱體系建設在外墻外側,幫助建筑物本身具有保溫隔熱效果。外保溫技術與其他三種外墻保溫技術相對比發現,不管從節能機理還是從節能效果觀察,有效解決其他幾種方式所產生的問題。其主要有以下幾方面優點。
第一,具有較為廣泛的應用。能夠有效與新型建筑相融合,也能和傳統建筑物改造工程,同時也能應用于嚴寒氣候與溫暖氣候狀態。第二,能夠有效保護主體架構不受損害,減少外界環境對主體架構產生的負面影響,防止發生墻體破裂、破損等危害建筑安全的現象發生,使主體架構的耐久性得到有效體現,增加建筑物使用壽命。第三,基本消除熱橋的影響。在溫度較低的冬季,熱橋造成外墻內表面產生潮濕、結露等現象,由于外表面為保溫層所以容易產生熱橋現象,消除熱橋造成的熱損失,減少產生熱損失,充分體現保溫材料所具有的保溫功能。第四,提升室內使用面積。把保溫材料與墻體外側相結合,使室內具有較大的居住空間,促進房屋具有等值經濟效益。第五,使施工工期得到明顯減少。室內工程與室外作業同步進行,提升施工進度。第六,具有熱穩定性,能夠有效保證室內溫度趨于平穩,為群眾日常生活提供舒適的環境。
鐵尾礦屬于采礦單位在開采其他礦石過程中,基本上不能產生任何價值的物體,屬于工業料中不能排除一部分。根據實際調查資料發現,全球每年生產出大量尾礦及廢料,整體數量逐漸超過100億t。現今調查發現,我國總共擁有約8?000座國營礦山,以及10?000座鄉鎮集體礦山。整體產生廢棄尾礦數量超出5億t,每年排出的尾礦量超出5億t,而使用冶金技術手段后排放的尾礦總量超出1.5億t。
多金屬類鐵尾礦產地主要在呼和浩特、武漢等地區。上述尾礦中所含化學元素種類較多,且具有較多伴生元素,有色金屬占據較多比例,還擁有稀土元素以及稀有金屬。部分鐵尾礦中擁有大量稀有元素,還有較高價值的元素;部分地區鐵尾礦不僅存在稀土礦以及鐵礦,還有螢石等重要資源。
鐵尾礦綜合與回收利用技術在發達國家中比較完善,我國當前技術水平與之對比還相差甚遠。對鐵尾礦所使用的綜合利用技術,我國現今仍在逐步摸索,涉及鐵尾礦選擇,將鐵尾礦砂作為填充原料。國內外對尾礦處理手段選擇堆放不管,任期自由發展。鐵尾礦基本上不會出現在日產生活中,例如:花崗巖與玻化硅。普通建材的加工過程比較簡單,能夠以簡單方式獲得基礎加工材料。深入了解運輸成本以及鐵尾礦本身產生的問題,造成鐵尾礦在制備建筑材料方面具有較高成本。
企業本身并不具備鐵尾礦綜合回收利用相關機械設備,企業缺少對日常管理工作重視,并且企業首當其沖注重當前工作是否會產生利益方面問題,無法形成環境保護與節約能源的意識。管理制度尚未完善,造成資源被胡亂使用、廢料沒有得到及時處理、資源出現浪費、環境污染等相關問題。
鐵尾礦同時也是鋼廠在生產鋼材時,所產生的固體廢棄物,伴隨選礦技術不斷完善,尾礦含有的有價值成分被發現篩選,能夠得到經濟利益以及保護環境。尾礦中同時具有促進植物生長所需微量元素,通過使用現代先進技術,把尾鐵礦通過加工方式制作成為植物養料,例如:在化肥中加入尾礦并將其制作成復合肥,在促進植物生長的同時尾鐵礦也得到充分利用,但上述方式具有一定局限性只適合少量的鐵尾礦,不是全部鐵尾礦都能被選作復合肥添加劑。伴隨國家經濟穩步發展發展,機械設備不斷被建造,尾礦資源已經逐漸得到充分開發。
第一,因為鐵尾砂到廠過程中具有較高含水率,為確保生產過程中穩定性不受到影響,避免當場使用,應當額外準備一個存儲倉,在存儲倉放置一定時間后再使用。第二,鐵尾砂的儲料倉、上料倉應當保持清潔,并確保其中不含有其他物品。第三,避免管道內部出現擁堵狀況。第四,砂漿運往現場時應當避免受到環境因素干擾。
第一,基層處理:將基層表面雜物清理干凈,按照相關標準將基層進行處理工作,基層應當先行浸濕然后開展相關工作,噴水直至滲透墻面,且基層表面沒有出現明顯水漬。
第二,砂漿運送交通工具嚴禁與載重不符。直接加水后通過電動攪拌器使料得到充分攪拌,靜置一段時間,再次攪拌即可使用,攪拌完成砂漿必須在2個小時內用完,禁止將已經攪拌過的砂漿重復使用,影響整體質量。
第三,施工現場禁止使用任何其他試劑,嚴格控制水固比和抹灰時間。
第四,砂漿在使用過程中,應當注意整體用量,避免出現用料剩余現象,根據施工所需確定工程總量,當出現未使用完就發生結塊現象時,禁止繼續使用,主動停止相關操作。
第五,施工過程中,環境溫度應當處于適宜溫度下,高溫環境并且有陽光直射情況下應當轉移料或者降溫,確保保溫體系的質量。在儲存時,應存放在干燥通風處,避免受潮。
第六,漿抹壓基層上,抹壓完成后,砂漿禁止反復動用,以免出現含有氣泡現象。
第七,每次施工完畢后,要及時清洗干凈施工工具和攪拌器材,以免影響下次使用。
綜上所述,鐵尾砂在保溫板粘結砂漿應用過程中,將鐵尾砂融入其中,減少生產所需成本。研究鐵尾砂在保溫板粘結砂漿中的具體應用,了解鐵尾砂砂漿對保溫板所產生的性能方面影響,不斷完善相關技術,使鐵尾礦砂在工程中得到充分利用,降低工程建設所需巨額成本,幫助企業減少建設方面的資金消耗。同時,研究鐵尾礦砂在保溫板砂漿中具體性能,能否有效降低熱量損耗,為群眾日常生活提供溫暖生存環境,相對應鐵尾礦砂得到充分利用,無形之中減少環境中堆放并對周圍環境產生巨大影響問題,有助于促進人類可持續發展。
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基金項目:遼寧省教育廳 2021 年度科學研究經費項目 (面上項目)《基于遼寧地區鐵尾礦的加氣混凝土砌塊配套砂漿的制備及性能研究》(項目編號:LJKZ1305)。
作者簡介:楊帆(1985—),女,碩士,副教授,從事現代混凝土外加劑及摻合料、工業廢渣高性能水泥基復合材料、新型建筑材料等方面的教學和科研工作。
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