攀钢钢渣粉用作水泥活性混合材料的研究

以攀钢钢渣为主要原料,研究了四种不同细度钢渣粉的主要特性及其对水泥胶砂强度的影响,同时研究了不同掺量钢渣粉和钢渣粉与粉煤灰组成的复合胶凝材料对水泥胶砂强度的影响。结果表明,在钢渣粉掺量为30%时,钢渣粒度越细,比表面积越大,活性指数越高;平均粒径为21.36μm,比表面积为450.8m2/kg的钢渣粉在掺量不大于10%时,28d活性指数可大于100%,但进一步增加掺量后水泥胶砂强度不断降低;钢渣粉和粉煤灰组成的复合胶凝材料的活性指数高于纯钢渣粉和粉煤灰的活性指数。     

利用转炉钢渣制备水泥砂浆试验研究

利用XRF和XRD研究了转炉钢渣化学成分与矿物成分,分析了不同掺量钢渣粉和钢渣砂对水泥砂浆强度的影响规律。研究结果表明转炉钢渣组成与水泥熟料相似,在碱激发措施下钢渣粉的掺量为30%时,钢渣水泥砂浆强度最大,但比普通水泥砂浆强度低,其7d活性指数为67%,28d活性指数为71%。钢渣砂替代标准砂制备水泥砂浆可提高其抗压强度。     

矿渣粉的比表面积与粒度分布对水泥胶砂性能的影响

本试验采用球磨机对矿渣以等时间间隔的方式进行粉磨,并使用勃氏透气仪和激光粒度分析仪,分别测量不同球磨时间的矿渣粉体的比表面积及其粒度分布,并通过RRB拟合等方法探究分析不同比表面积球磨矿渣粉及其粒径特征对水泥强度的影响。在60分钟-240分钟球磨时间内,矿渣随着球磨时间增长,比表面积越大,特征粒径越小,粒度分布越宽;随着比表面积的增大,掺矿渣粉水泥砂浆的抗折和抗压性能都有不同的增长。     

机械激发对钢渣矿渣微粉活性的影响

将比表面积为400、450、500 m2/kg的钢渣粉进行活性指数试验,并将比表面积为450 m2/kg的钢渣粉与400、450、500 m2/kg三种矿渣粉复合,研究钢渣矿渣复合微粉的活性。试验结果表明:比表面积为500 m2/kg的钢渣粉活性可达一级粉要求。钢渣和矿渣比表面积为450 m2/kg,钢渣掺量在复合微粉为20%~30%时,复合微粉活性可达到或接近S95级,可满足混凝土结构强度设计要求。同时,对复合微粉水化产物微观形貌进SEM观察,以判断复合微粉的水化情况。     

复掺钢渣微粉水泥砂浆性能研究

测试了钢渣粉和锰铁矿渣粉在不同砂浆配合比下的流动度和力学性能,研究了不同掺量钢渣粉和锰铁矿渣粉复配的胶凝材料对水泥砂浆强度的影响。结果表明,掺入锰铁矿渣粉有助于提高钢渣粉的活性指数,用钢渣粉替代30%的水泥时,在钢渣粉中掺入25%锰铁矿渣粉,7 d活性指数达到67.4%,28 d活性指数80.3%,达到一级钢渣粉的技术要求。     

钢渣对水泥砂浆早期干燥收缩和孔结构的影响

研究了钢渣粉及不同粒径范围钢渣砂对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的影响.结果表明:在一定掺量范围内,单掺钢渣粉或钢渣砂均能明显降低水泥砂浆的早期干燥收缩率,当掺量(质量分数)为30%时,改善效果尤为显著;钢渣砂粒径范围不同,对水泥砂浆早期干燥收缩率的影响有所不同,粒径小于2.5mm的钢渣砂具有明显改善作用.主要原因在于钢渣粉或钢渣砂能降低水泥砂浆的孔隙率,优化孔结构,提高密实度;相比于钢渣砂,钢渣粉对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的改善效果更加显著,但二者复掺的改善效果并不明显.     

内掺钢渣、硅粉的C80高性能混凝土研究

研究了钢渣、硅粉掺量对混凝土强度与流动性的影响以及钢渣、硅粉混凝土强度规律。采用4 2 5普通硅酸盐水泥、中砂、5～ 2 5mm碎石、掺加适量NF 2 6缓凝高效减水剂 ,水胶比 0 2 6 ,钢渣、硅粉掺量均为 10 %或水胶比 0 2 4～ 0 31,钢渣掺量 10 %～ 30 % ,硅粉掺量 15 % ,可配制C80高性能混凝土 ,并给出了混凝土配合比参考公式。     

掺钢渣粉活性粉末混凝土配制技术的试验研究

活性粉末混凝土主要由水泥、硅灰和石英砂等组成,单位体积混凝土的水泥用量高,而且细集料采用磨细石英粉,致使RPC的成本更高、能耗更大。针对该问题,以钢渣粉、硅灰、矿粉等作活性细掺料,研制掺钢渣粉的RPC。研究了水胶比、砂胶比、钢渣粉及钢纤维掺量等配比参数以及养护方式对含钢渣粉RPC强度的影响,确定了含钢渣粉RPC的适宜水胶比、砂胶比以及钢纤维掺量。按这些配合比参数在一定的胶凝材料组成下,经90℃的热养护,可制备出抗压强度130 MPa以上、抗折强度20 MPa以上的含钢渣粉RPC。     

钢渣粒度分布对水泥性能的影响

通过控制机械粉磨的时间来得到不同粒度的钢渣粉,通过将钢渣粉掺入水泥中研究钢渣粒度分布对水泥性能的影响。结果表明,随着钢渣粉粒度减小会使得所需标准稠度需水量增加,凝结时间缩短,并且显著提高钢渣的胶凝性能,钢渣粉粉磨至D_(50)=13.06 μm,比表面积为380 m~2/kg,7 d抗压活性指数可以到72%,28d抗压活性指数83%,其活性指数为可以满足一级钢渣粉的要求。     

钢渣-矿渣双掺对水泥基材料性能影响

为了提高钢渣的使用率,利用双掺技术,研究钢渣-矿渣复合掺合料对水泥砂浆性能的影响。研究了复合掺合料不同掺量以及掺合料中钢渣比例对水泥砂浆工作性、力学性能及活性指数的影响。研究表明,复合掺合料掺入后,可以改善砂浆工作性;随着钢渣比例的增加,砂浆抗压强度及抗折逐渐降低;钢渣比例为40%~60%时,复合掺合料具有较高的活性指数和良好的强度稳定性。     

活性钢渣微粉制备技术及应用

采用多种活化技术对柳钢集团转炉钢渣进行处理,将制得活性钢渣微粉。经活化技术处理后的钢渣具有较好的表面活性,磨细比表面积可达到560m2/kg;采用合适的碱性激发剂能有效激发钢渣活性,可提高钢渣水泥胶砂试块后期强度,活性指数比激发前提高69%。用活化钢渣粉取代部分水泥进行钢渣混凝土的制备试验,结果表明,钢渣微粉掺入量为20%时,混凝土工作性较好,且仍可获得满足设计对混凝土3d和28d抗压强度的要求。     

钢渣高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能研究

试验采用磨细钢渣粉代替部分水泥,着重研究分析不同钢渣粉掺量对高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能的影响。研究结果表明:磨细钢渣粉可以配制强度较高的高性能混凝土,钢渣粉掺量在0~30%范围内,混凝土28d抗压强度超过50MPa;在相同水胶比时,掺入钢渣粉有利于增强混凝土抗裂性能,并且随着掺量的增加,高性能混凝土的抗裂性能越突出;在相同的水胶比下,掺钢渣粉的试件与未掺的试件比较,发现前者由于掺加了钢渣粉,混凝土的初裂时间出现相应推迟。通过分形几何学分析表明,钢渣粉掺入混凝土中能提高其抗裂性。     

用于水泥和混凝土中的钢渣粉

以转炉钢渣为例,介绍了钢渣粉的性能、作用以及在水泥和混凝土中的应用。实践证明:单独粉磨转炉钢渣成比表面积大于400m2/kg的钢渣粉,具有较高的活性,可提高其在水泥中的掺加量,替代部分水泥配制混凝土,从而减少熟料和水泥的用量,降低生产成本,提高经济效益。     

钢渣粉颗粒特征对活性粉末混凝土强度的影响

研究了钢渣粉比表面积对含钢渣粉活性粉末混凝土(RPC)抗压强度的影响,运用灰色关联度分析法探讨了钢渣粉颗粒群特征对RPC抗压强度的影响规律.结果表明:钢渣粉的比表面积宜控制在460～550m2/kg之间,同时,应尽量减少或限制粒径大于30μm的钢渣粉颗粒含量,增加粒径为5～30μm,尤其是粒径为5～10μm的钢渣粉颗粒的含量,以优化钢渣粉的颗粒级配,从而提高钢渣粉颗粒群的反应活性、改善含钢渣粉RPC的性能.     

低活性钢渣作水泥混合材的改进方法研究

公司附近有一钢厂,钢渣资源丰富、价格便宜,但活性低。尽管公司配备有立磨单独粉磨系统,通过降低45μm筛余、提高比表面积,钢渣的活性却依旧提不起来,一直影响水泥熟料掺量。为此,采用了钢渣细度分级和混合材结构优化两种方法进行了试验研究,其中细度分级后得到的45μm筛下细粉中Ca(OH)_2、SiO_2和水化活性物质C_2S更多,方镁石和含锰RO相更少,3 d和28 d活性均比45μm筛上粗粉高6%左右,而通过混合材搭配,用部分粉煤灰替代钢渣,水泥抗压强度可提高1 MPa以上,至少可减小熟料掺量1%。     

钢渣对赤泥复合硅酸盐水泥砂浆强度及放射性的影响研究

用钢渣取代砂来进行赤泥复合硅酸盐水泥砂浆放射性的屏蔽,研究了钢渣的细度与掺量对赤泥复合硅酸盐水泥水泥砂浆水化28 d强度和放射性的影响。结果显示:利用钢渣来取代砂可以有效屏蔽赤泥复合硅酸盐水泥砂浆的放射性,但会引起砂浆28 d抗压和抗折强度的降低;用于取代的钢渣粒度不变时,钢渣掺量越多,放射性屏蔽效果越好;用于取代的钢渣掺量相同时,钢渣粒度越小,放射性屏蔽效果越好;用80~500μm的钢渣取代砂量达到20%时,所得砂浆的放射性屏蔽率高达18.2%,此时砂浆的28 d抗压强度为42.5 MPa,28 d抗折强度为7.2 MPa。     

钢渣粉硅灰混凝土的力学性能及耐久性研究

通过试验测试分析了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺混凝土在不同配合比下的和易性、力学性能和耐久性能,并基于改性前后混凝土微观结构特征的测试分析揭示了钢渣粉单掺以及与硅灰二元复掺对混凝土材料的改性机理。试验研究结果表明:钢渣粉取代混凝土中水泥最适宜的比例是10%,此时混凝土的力学性能和耐久性能都得到有效的提高,掺量20%的钢渣混凝土与普通硅酸盐混凝土各项性能相近。钢渣粉与硅灰的二元复掺可以使混凝土的力学性能和耐久性得到显著提高。钢渣粉在混凝土中的作用有两个:一是作为活性胶凝材料发生水化反应,但其活性比水泥低;二是微集料效应,分散水泥颗粒填充混凝土的孔隙,提高混凝土的密实度。     

钢渣的比表面积和掺量对水泥性能的影响研究

以云南某水泥公司的熟料为基体，掺入钢渣和石膏，通过分别粉磨再混合的方法，制得复合水泥，研究钢渣不同比表面积和掺量对水泥标准稠度、凝结时间和强度等的影响，探索水泥中钢渣最适宜的比表面积和掺量。     

矿物掺合料对掺有速凝剂的水泥砂浆力学性能的影响

本研究固定速凝剂的掺量为5%,研究三种不同掺量的矿物掺合料单掺、双掺、三掺对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明:粉煤灰和硅灰的掺入均能够提高砂浆的抗压强度,但抗压强度随着粉煤灰的掺量增加而降低,随着硅灰的掺量增加而增大。当掺入石灰石粉时,在掺量为5%时,砂浆的抗压强度有提高,并且抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。三种矿物掺合料双掺时,掺入5%的硅灰和20%的粉煤灰砂浆的抗压最好,三种矿物掺合料三掺时,掺入5%硅灰、10%粉煤灰和10%石灰石粉砂浆的抗压强度最好。同时加入速凝剂的水泥砂浆,硅灰和粉煤灰对于水泥砂浆强度有很好的增强效果,少量的石灰石粉对于水泥砂浆有一定的增强效果,但是石灰石粉掺量超过5%时,水泥砂浆会随着石灰石粉掺量的增加而明显降低。     

钢渣微粉对超高性能水泥基复合材料性能的影响

研究了钢渣微粉的火山灰活性和不同掺量对低水胶比超高性能水泥基复合材料的水化热、流动度、抗折强度、抗压强度的影响规律。试验结果表明,钢渣微粉具有比较高的火山灰活性,28d的活性指数可达到87.1;钢渣微粉掺量为10%时,累积放热量达到最大;当钢渣微粉掺量大于10%时,随着掺量的增加,累积放热量随之减少;钢渣微粉颗粒近似球体,会提高极低水胶比超高性能水泥基复合材料的流动度;钢渣微粉的掺入使超高性能水泥基复合材料的抗折强度先增加后减小,钢渣微粉掺量为10%的超高性能水泥基复合材料抗折强度最高,高达25.8MPa;钢渣微粉掺量在0~20%内,抗压强度略有降低,但仍可满足超高性能水泥基复合材料强度要求。证明了钢渣微粉可作为胶凝材料制备极低水胶比超高性能水泥基复合材料的可能性。