锰渣废弃物在建筑材料上的应用研究

杜金颖

(长安大学，陕西 西安 710064)

锰渣废弃物在建筑材料上的应用研究

杜金颖

(长安大学，陕西 西安 710064)

随着社会发展和科学技术的不断进步，传统的废弃物也到了充分的利用，实现绿色节能发展越来越成为人们关注的焦点，人们也不断加大相关设施的投入，以实现绿色节能发展，提高材料的利用效率，不造成浪费现象。其中工业生产产生的锰渣废弃物与沸石反应能被建筑材料所利用。从锰渣废弃物在建筑材上的应用研究入手分析，希望对促进生产废料的合理利用做出积极贡献。

锰渣；建筑材料；应用

锰渣是一种生产废料，无法直接利用。但是与沸石进行化学反应后就能够被建筑材料利用，并且能促进建筑材料进行更高技术的加工，是一种有用的废材。只有充分利用废弃物，变废为宝，才能真正做到绿色节能发展。

1 锰渣废弃物在建筑材料上应用的意义

对建筑材料的性能产生的影响。实践证明，随着锰渣在建筑材料的中所占的比重越高，建筑材料的塌落度就变大。所占比重在30%～50%时，建筑材料的塌落度变化得较为缓慢。当达到30%以上时，建筑材料的塌落度增长的就会快。主要原因是由于锰渣所占比重的增大，建筑材料的占比就会减少，导致施工完成后水化反应较之以前明显偏慢，容易造成塌落。并且，随着锰渣含量的增多，建筑材料的渗水率就会加大。实验研究表明，建筑材料的塌落度的影响因素主要包括用水量和锰渣所占比重。所以，锰渣的含量对于建筑材料的性能具有非常重要的意义。建筑材料的主要成分见表1[1]。

并且加入锰渣的建筑材料可以促进水化过程。建筑材料的水化过程在初始阶段是非常重要的，锰渣占比百分之二十为佳，在水化过程起到积极促进作用，可以帮助建筑材料填充颗粒之间，填充空隙。起到固化的作用，促进建筑材料的水化过程。而且有锰渣的建筑材料的初期的水化过程更加迅捷和结实。含锰渣的建筑材料对其强度的影响也有积极的促进作用。可以通过生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，从而加强其强度，使得含有锰渣的建筑材料强度下降速度降缓。并且以后的强度保持不变。锰渣对于提升建筑材料的性能具有很大的作用，能帮助建筑材料保持更大的强度。并且能对建筑材料的抗冻性产生影响，如图1所示。

表1 主要原料的化学组成(质量分数)/%

1 3 d; 2 28 d

2 锰渣废弃物的科学激发措施

锰渣废弃物的激发措施分为物理激发和化学激发两种，两种措施各有优缺，不一而足，但是作为实际应用，应该取其精华去其糟粕，合理选择激发的方式，为锰渣废弃物合理在建筑材料上的应用打下良好的基础。

2.1 物理方式

物理方式的激发作用原理是通过利用外来的作用力，把锰渣的物理形态发生变化，变成我们所需要的状态。把锰渣废弃物经过物理方式的加工后，会把原来比较大的颗粒变成尺寸很小的颗粒，这种小颗粒相比原先的颗粒出现性质的变化，变成无定形物质。改变了锰渣的基本性质，提高了活性。物理激发的方式对锰渣产生了如下的作用：使原先大的颗粒变成了小颗粒，物理结构发生改变，并使其内部结构发生变化，密度也随之进行了改变，使原先的活性性能发生了变化；同时也使锰渣小颗粒的晶格变化，甚至变成无定形物质，使锰渣的性能发生了改变，变化的方式影响了锰渣的内部结构和性质；物理方式的激发还会使得锰渣大量的含水结构失去水分，对锰渣废弃物内部结构的活化进行了改变，产生了新的结构，连接方式发生了改变，使得锰渣的化学性能发生了改变[2]。

通过以上改变，发现了一些实验原理。通过对锰渣废弃物的物理方式的激发可以把他变成细小的颗粒，从而激发他的活性。作用过程分为烘干、打磨。打磨的时候要加入沸石添加剂。得到的锰渣小颗粒要按照技术标准进行实验，符合相关标准，满足建筑材料要求的技术指标。

2.2 化学方式

化学方式的激发作用是通过对锰渣废弃物进行化学方式的反应，产生新的结构激发锰渣的化学活性，并且使反应后的材料的强度发生改变，提高了反应物的强度。锰渣的化学反应是通过与其参与的化学物质重组的方式发生改变。通过锰渣建筑材料的水化过程，发生诸如玻璃体解体方式的水化反应，得到氢氧化钙等坚固的物质，但是出于实际的考虑，锰渣经过水化过程后也有可能再次与氢氧化钙进行反应，这两种物质反应很难区分。

通过化学反应的激发措施可以改变锰渣的活性性能，但是产物不好控制，产物也不好区分，所以一定要严格控制反应过程，对锰渣进行的化学反应和生成组织进行严格意义上的鉴定，保证其符合建筑材料的要求，达到建筑材料规定的标准才能进行使用。

3 锰渣废弃物在建筑材料上的应用现状

锰渣作为生产废料，目前我国锰渣废弃物在建筑材料上的应用也只是处于初级阶段，没有形成良好的应用。并且对于生产中产生的问题也不能进行良好的解决。保证材料的充分利用，目前存在的问题主要有以下几个方面。

1)重视程度不够

锰渣废弃物在建筑材料上的应用作为新课题，目前没有引起相关单位的足够重视，导致研究人员和研究经费不足，无法形成有效研究。虽然锰渣用于建筑材料有诸多优良的特性，并且可以为社会创造良好的效益，进行废弃物的再利用，保证绿色和谐发展。但是由于诸多原因的限制，人们没有对锰渣的利用引起重视，导致锰渣废弃物在建筑材料上应用的进展缓慢，研究人员的专业性不足，并且人数也不多，研究水平有限，成果也有限。

2)目前的研究层次太浅，不够深入

当前的锰渣废弃物与建筑材料的有机融合的研究只停留在简单层次，没有进行深层次的分析研究。人们只是对其进行了简单的探索研究，没有真正把锰渣废弃物在建筑材料上作用的机理研究透彻，并且对于含有锰渣的建筑材料研究尚浅，不足以让人们对他的作用机理形成良好的认识，从而进行良好的应用，打下良好的基础。对于锰渣废弃物在建筑材料上的应用研究太浅，不足以对实际中的应用产生促进作用。

3)锰渣对于建筑材料的作用机理研究不够

锰渣对于建筑材料的性能研究不够，锰渣废弃物作为掺杂在建筑材料中的物料，作用机理和激发原理研究不够，化学反应研究也就不够。人们对锰渣废弃物在建筑材料上的应用研究不够。对于锰渣在建筑材料中的占比含量不同而性能不同研究不够彻底导致研究工作很难开展。由于锰渣含量的不同导致作用机理不同，而需要的激发原理和增强性能方面研究不够，人们对于锰渣废弃物的认识也不够，研究的不够导致应用层次尚浅。

4)降低锰渣废弃物副作用的技术不完善

由于锰渣废弃物在建筑材料上应用产生一些副作用，比如渗水率和建筑材料的抗冻性的影响等，目前所采取的技术尚不够成熟，无法对这些副作用进行彻底意义上的消除，保证建筑材料的安全可靠，在最大程度上降低混合锰渣废弃物的建筑材料的副作用，保证安全使用。

4 锰渣废弃物在建筑材料上应用改善措施

锰渣废弃物作为一种生产废弃物，利用起来本身存在一定的难度，并且由于人们对资源的认识程度不够，变废为宝的观念不强，导致锰渣作为建筑材料上的应用存在一定的不确定性。随着社会的发展和人类社会的进步，锰渣废弃物的利用一定会再上新台阶。本文从以下几个方面进行讨论，希望更好的促进锰渣混合物在建筑工程中的应用。

1)加强锰渣自身特性的研究

锰渣作为添加物加入到建筑材料中，必须保证对锰渣废弃物自身特点的研究，熟悉锰渣在不同温度下，不同含量对于整体建筑材料的作用与副作用，合理规划，避免产生意外情况。要对锰渣的化学成分和自身活性进行研究，探究如何增强锰渣在建筑材料中的作用和提高建筑材料的性能研究。确保不会出现副作用，最大限度的激发锰渣的活性。

2)提高锰渣在建筑材料中的实用技术

根据锰渣在建筑材料中的水化和硬化机理，研究不同状态下的水化过程和水化产物，便于加强锰渣在建筑材料中的应用，以及合理优化实用技术，保证锰渣废弃物在建筑材料中的有效应用和水平的提高，提高资源的利用效率[3]。

3)加强锰渣对于建筑材料性能的研究

对锰渣废弃物的研究也要与建筑材料相结合，综合考虑锰渣废弃物对于建筑材料性能的作用，包括渗水性，防冻性和耐久性等方面的研究，保证锰渣的合理占比，达到最佳理想效果。加强锰渣对于建筑材料的早期硬化和硬化后的性能研究，掌握其规律和发展机理；合理的在建筑材料中加入锰渣，确保建筑材料本身的性能不会受到影响。

4)推广锰渣在建筑材料中应用的技术

不断加大对锰渣混合物在建筑材料中应用分析，不断掌握新动态，掌握新知识。对建筑材料的性能做一个跟踪报道，引起大家对这种材料的认识，把锰渣与建筑材料的融合进一步发扬出去，让更多的人来参与其中，保证建筑材料更多的与锰渣结合能够被市场接受，形成更大的益处造福社会，满足社会不断发展的需要，和人们建设绿色节能环保社会的需要。

5 结 论

通过以上分析研究，锰渣经过物理或化学方式的活性的激发可以变废为宝，应用到建筑材料中，可以对建筑材料产生一些好的影响。通过实践证明，锰渣废弃物在建筑材料上的应用使得建筑材料更加优质，提高了建筑工程的总体性能，实现了锰渣废弃物合理利用的同时，也对建筑材料进行了性能的提高。为我国实现绿色节能发展做出了积极的贡献。锰渣废弃物在原有的模式下会对环境造成污染，表现在水体、大气、土壤等污染上面。随着资源的日益枯竭，和固体废物的增加，把锰渣等固体废弃物进行再利用已成为当前的迫切选择，为了我国建成可持续发展的社会，把锰渣废弃物进行再利用也是好的举措。同时一些废弃物只是放错了地方的能源，本身对一些材料还很有帮助，要积极进行探索，充分发挥废弃物本身的性质和性能，对相应材料进行合理加工利用，保证建筑材料性能优异的同时，加入锰渣废弃物，提高性能，为社会创造更多价值，为人们所使用。

[1] 甘四洋, 王勇, 万军, 等. 电解锰渣在建筑材料中的应用研究[J]. 中国锰业, 2015(8): 172-173.

[2] 任启芳, 张东华. 工业固体废弃物在建筑材料领域的应用及前景[J]. 广东建材, 2016(9): 17-19.

[3] 陈玮琳. 工业固体废弃物在建筑材料领域的应用[J]. 中国建材科技, 2012(5): 80-82.

A Study on Application of Manganese Slag Waste in Building Materials

DU Jinying

(Chang’anUniversity,Xi’an,Shanxi710064,China)

With social development and the progress of science and technology, the traditional waste comes into full use to realize green energy saving development. More and more become the focus of attention. There is also increasing related facilities to realize the green energy saving development to improve the efficiency of material utilization, not wasteful phenomenon. The production of manganese residue and zeolite reactions can be used by building materials. This paper analyzes the application of manganese residue in construction materials to hope to make positive contribution in rational utilization of waste.

Manganese residue; Construction materials; Application

2017-06-05

杜金颖(1996-)，女，河南周口人，在读大学生，研究方向：环境设计，手机：15529238328，E-mail：1072071872@qq.com.

TU528.041

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.035