道路钢渣基层应用研究进展

为推进钢渣在道路基层规模化应用,总结了钢渣基层标准体系建设历程,分析了钢渣体积膨胀和重金属浸出风险,探讨了不同钢渣基层混合料(水泥稳定钢渣碎石、水泥粉煤灰稳定钢渣碎石、石灰粉煤灰钢渣碎石)的路用性能,介绍了钢渣基层应用现状和存在的问题。研究结果表明:已固化钢渣通过添加掺合料的方式可提高体积安定性,熔融钢渣采用工艺法和调质法从源头控制活性物质含量;钢渣存在重金属浸出风险,应强化钢渣原材料检测,开展专项设计避免雨水渗入基层;钢渣掺入基层混合料,总体上可改善力学性能,显著降低干燥收缩,提高抗裂性能,对水泥稳定钢渣碎石的抗冲刷与抗疲劳性能有一定的提升;钢渣基层应用处于铺筑试验段的探索阶段,后期应开展钢渣基多源固废材料、钢渣基层成套技术和钢渣应用政策保障体系等研究。     

高强钢渣混凝土的电学及力学性能研究

通过对磨细钢渣粉的物理性质和化学成分分析,发现磨细钢渣粉中含有较高的金属氧化物,且活性指数高达107%。本文选用磨细钢渣粉作为导电相材料,以磨细钢渣粉取代水泥作为胶凝材料来制备钢渣混凝土。试验结果表明,随着钢渣粉取代量的增加,钢渣混凝土的电阻率明显下降,具有良好的导电性能;当钢渣粉取代水泥质量的10%~40%时,钢渣混凝土的抗压、抗折强度呈非线性增大,抗压强度最高可达92.1MPa。说明钢渣混凝土具有高强度和低电阻率的特征。     

水泥稳定钢渣基层体积膨胀性能研究

研究热泼钢渣和热闷钢渣作为集料时,水泥稳定钢渣基层材料的体积膨胀性能。结果表明,在同等条件下热闷钢渣集料的f-CaO含量以及浸水膨胀率远低于热泼钢渣;热闷钢渣基层材料的体积稳定性能较好。     

碳化养护制备高强钢渣砖的研究

以水泥、钢渣、标准砂为原材料,通过碳化养护制备钢渣砖。研究了钢渣掺量、水灰比、碳化强度和碳化时间对钢渣砖抗折、抗压强度的影响,并利用XRD和SEM对钢渣砖的矿物组成和微观结构进行了分析。结果表明:随着钢渣掺量的增加,钢渣砖的力学性能先提高后降低,钢渣掺量为40%时,钢渣砖的力学性能最佳,7 d抗折、抗压强度分别为6.9、47.7 MPa;钢渣砖的力学性能随着水灰比的升高而降低,水灰比为0.5时,钢渣砖的抗折和抗压强度最高;碳化压强为3 MPa、碳化时间为3 h时钢渣砖力学性能最好。     

钢渣粉的生产与应用

从钢渣的特性入手,论述钢渣的物理化学性质和利用途径,简述钢渣的处理工艺,并重点论述钢渣粉的生产工艺,以及钢渣粉在建材方面的应用。     

钢渣石混凝土的耐久性能试验研究

采用不同掺量的钢渣石代替天然石子制备钢渣石混凝土,试验对比研究了钢渣石混凝土和普通混凝土的碳化性能、抗氯离子渗透性能和耐磨性能。研究结果表明:碳化时间短,钢渣石混凝土抗碳化能力较普通混凝土优,钢渣石代替率为25%,钢渣混凝土抗碳化能力始终比普通混凝土优;随着钢渣石的掺量增加,混凝土钢渣石的抗氯离子渗透能力越来越差;由于磨坑面积较小,未能找到钢渣粗骨料取代和耐磨性能的直接联系。     

二灰钢渣对钢渣的品质要求

主要介绍了钢渣的产生过程，分析了其化学成分和物理性能，以及二灰钢渣的强度机理，阐述了二灰钢渣对钢渣的品质要求和对策，提出二灰钢渣应用中的注意事项。     

钢渣及其沥青混凝土中重金属污染风险评估

论文评价了钢渣原料和钢渣作为集料形成的钢渣沥青混凝土中重金属的环境污染风险。采用重金属全量实验方法,表明钢渣存在着含量较高的重金属元素,但是浸提实验表明了钢渣中重金属的浸出量很低,均满足环境要求,且随着钢渣粒径的增大,浸出量降低。沥青混凝土中重金属浸出量低于钢渣原料,这是由于沥青包裹在钢渣的表面对钢渣内重金属有一定的固封作用,能够避免钢渣与浸提液浸出,降低了其释放机率。     

粒度分布对钢渣水泥物理性能影响研究

研究通过分别粉磨熟料和钢渣再混合的方法,制得钢渣水泥。通过钢渣水泥粒度分布测定、物理力学性能检测对钢渣水泥相关性能进行分析和研究,得出合理控制钢渣粉磨细度,可以降低标准稠度。提高水泥强度的结论。研究认为钢渣最佳粉磨细度控制参数为450mVkg～500m2／kg左右。     

钢渣水硬活性的激发研究

研究了两种湿处理钢渣,水淬钢渣和热泼磁选钢渣分别在激发剂石膏、碳酸钠和氢氧化钠作用下在硅酸盐水泥中的水化活性.激发剂石膏、碳酸钠和氢氧化钠对于水淬钢渣激发的效果好于对于热泼磁选钢渣的激发效果.石膏对水淬钢渣混合水泥激发的最佳掺量是占钢渣用量的4%,碳酸钠的最佳掺量分别是1.5%,氢氧化钠对钢渣激发作用不明显.     

电炉氧化钢渣在水泥和混凝土中的应用研究

电炉氧化钢渣(简称电炉钢渣)是电炉炼钢产生的副产品,具有较好的潜在胶凝活性,介绍了将活化处理后的电炉钢渣粉应用于水泥和混凝土中,研究了钢渣水泥的力学强度、标准稠度需水量、凝结时间、安定性和混凝土抗压强度、抗渗性等性能,研究表明:电炉钢渣粉可以用于生产42.5级钢渣硅酸盐水泥(简称,钢渣水泥)和C40混凝土,不仅拓宽电炉钢渣综合利用途径,还能实现良好的经济效益和环保效益。     

钢渣砂浆压敏性影响因素分析

确定制备方法和环境条件等因素对钢渣砂浆压敏性的影响规律,是利用钢渣砂浆机敏性的前提。采用模拟试验研究钢渣掺量、养护制度、龄期、含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响规律,结果表明:随着水养时间的延长、钢渣掺量和含水率的增加,钢渣砂浆压敏性增强;随着龄期增长,钢渣砂浆的压敏性逐渐减弱,28 d龄期时的压敏性比7 d龄期时降低13.3%,超过28 d龄期后压敏性趋于稳定;试件含水率处于面干状态至气干状态,或温度为5~25℃时,钢渣砂浆压敏性保持稳定,压敏性良好;含水率和温度对钢渣砂浆压敏性的影响较大,龄期的影响较小,而养护对压敏性的影响可以忽略。提高钢渣掺量,同时根据钢渣砂浆的含水率和环境温度选择应力-电阻变化率曲线,可以减少环境因素对钢渣砂浆压敏性的影响。     

梅钢钢渣在建筑材料方向资源化应用技术研究及展望

在对梅钢不同种类钢渣特性进行试验研究的基础上,从梅钢钢渣的综合利用技术现状出发,着重论述了钢渣在建筑领域的综合利用途径,尤其是对钢渣在建筑材料领域中用于水泥生产,钢铁渣微粉、钢渣型砂、钢渣集料用于混凝土及其制品的应用特点和性能进行了分析,提出了梅山钢渣在建筑材料中资源化综合利用的发展路径,并展望了钢渣建材化利用的发展趋势。     

钢渣显微构造和特性及其在混凝土中的应用研究

目前我国钢铁工业中钢渣的排放量较大,但是钢渣的利用率却远远低于其它国家。为更好地利用钢渣、必须充分了解钢渣的显微构造及特性。利用光学显微镜研究了钢渣及钢渣混凝土的显微构造特征,借助显微硬度测试仪研究了钢渣自身及钢渣混凝土的显微硬度,为钢渣代替砂石集料在混凝土中应用提供显微构造方面的研究基础。     

钢渣-纳米SiO_2复掺混凝土抗压强度及耐久性能研究

研究了钢渣单掺及钢渣与纳米SiO_2复掺的钢渣混凝土工作性能、抗压强度及耐久性能。结果表明,掺加钢渣有利于提高混凝土的流动性、抗压强度及耐久性能,钢渣掺量为20%时,钢渣混凝土抗压强度较未掺钢渣的提高9.98%,氯离子迁移系数降低14.08%。在钢渣混凝土中掺加纳米SiO_2可以进一步改善钢渣混凝土抗压强度、耐久性能,通过掺加纳米SiO_2来进一步提高钢渣混凝土中钢渣取代率是可行的。     

粒度分布对钢渣水泥物理性能影响研究

研究通过分别粉磨熟料和钢渣再混合的方法,制得钢渣水泥。通过钢渣水泥粒度分布测定、物理力学性能检测对钢渣水泥相关性能进行分析和研究,得出合理控制钢渣粉磨细度,可以降低标准稠度,提高水泥强度的结论。研究认为钢渣最佳粉磨细度控制参数为450m2/kg~500m2/kg左右。     

考虑钢渣表面特征的沥青混凝土水稳定性改善研究

钢渣经过水洗和陈化处理后可作为粗集料铺筑沥青路面。但钢渣表面有杂质粉尘包裹,高压水洗难以去除,陈化后钢渣表面依然对沥青混凝土水稳定性有显著影响。为促进钢渣在工程中应用,本研究以生产线大批量制备的工程用钢渣集料为研究对象,采用SBS改性沥青及硅酸盐水泥填料调整沥青胶浆的组成来增强钢渣与沥青胶浆的粘附,改善钢渣沥青混凝土的水稳定性。首先采用XRD对钢渣及钢渣表面矿物相成分分析,从理论上验证改善方案的可行性;然后对沥青胶浆包裹的钢渣集料进行水煮试验,分析改善措施对粘附性的提升效果;最后对钢渣沥青混凝土进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,确定其水稳定性变化。结果表明,改善措施能使水稳定性能得到改善,建议SBS改性沥青和硅酸盐水泥复合使用。     

掺钢渣粉混凝土工作性和力学性能研究

钢渣粉作为混凝土的活性掺合料可改善混凝土的工作性能、力学性能和耐久性.针对钢渣粉种类不同、掺量不同的钢渣混凝土工作性、力学性能进行试验研究,探讨钢渣粉对混凝土性能的影响规律.试验表明:钢渣粉和矿渣粉复掺时能够相互活化,提高钢渣混凝土性能.     

基于宏-细观尺度的钢渣混凝土力学性能研究

为研究钢渣细骨料混凝土的力学性能,配制了钢渣替代率为0、10%、20%、30%的砂浆和混凝土,进行砂浆抗压强度、混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。结果表明：粒化钢渣具有界面过渡区,可以减弱钢渣砂浆的抗压强度;钢渣具有一定的水化活性,可以提高砂浆的水灰比,进而提高砂浆的抗压强度;钢渣掺量为20%时,混凝土试件的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度最大;钢渣掺量为30%时,混凝土试件的抗折强度最大。基于细观尺度,将钢渣混凝土看作由砂浆、粗骨料、钢渣颗粒、砂浆-粗骨料界面和砂浆-钢渣颗粒界面组成的五相复合材料。建立钢渣混凝土细观数值模型,模拟不同钢渣掺量的混凝土立方体抗压强度、抗折强度、荷载-挠度曲线。模拟结果与试验结果符合较好,验证了细观模型的正确性。     

钢渣复掺纳米SiO_2混凝土静力受压弹性模量试验研究

基于试验研究了钢渣混凝土和钢渣复掺纳米二氧化硅混凝土的轴心抗压强度和静力受压弹性模量。试验结果表明:钢渣掺量为20%时,钢渣混凝土的轴心抗压强度和弹性模量达到最大值,分别为46.1 MPa和37.6 GPa;复掺纳米二氧化硅能有效地提高混凝土的轴心抗压强度和弹性模量,增强其抵抗变形的能力;钢渣混凝土和钢渣复掺纳米二氧化硅混凝土的泊松比均与普通混凝土差别不大。