将天然黄铁矿尾矿作为砂浆中的细骨料：其在建筑表面设计中的应用性能与潜力

《Scientific Reports》：Raw pyrite tailings as fine aggregate in mortar: performance and potential for architectural surface design

　　

摘要

黄铁矿尾矿的积累对环境构成了严重威胁，但其在建筑行业作为二次资源的潜力尚未得到充分研究。本研究初步探讨了将原始黄铁矿尾矿作为砂浆中细骨料的部分替代品的可能性，重点分析了其短期材料性能以及对建筑表面设计的潜在影响。实验结果显示，黄铁矿尾矿的吸水率为8.09%，而参考用的细骨料吸水率约为2.0%；此外，两者的松散体积密度分别为1648.7千克/立方米和1615.4千克/立方米。由于黄铁矿尾矿的颗粒大小与沙子相似，但吸水率更高且颗粒更尖锐，因此本研究将其按质量比例替换5%至20%的细骨料。研究人员对黄铁矿尾矿和参考细骨料的吸水率及松散体积密度进行了测试，同时评估了砂浆的流动性以及7天和28天时的抗压强度和抗弯强度。此外，还通过扫描电子显微镜和X射线衍射技术对部分砂浆混合物进行了进一步分析。研究结果表明，在所研究的替代比例范围内，原始黄铁矿尾矿具有作为砂浆中细骨料替代品的潜力。由于其矿物特性带来的颜色和表面纹理，含黄铁矿尾矿的砂浆也可能为建筑表面设计提供新的可能性。不过，在推荐此类应用之前，还需对其耐久性、颜色稳定性、环境安全性以及长期耐候性进行进一步评估。