钢渣碎石复合路面基层材料路用性能研究

目前我国钢渣排放量大，利用率低，利用钢渣做路面基层材料可大量减少天然土石料的开采，具有显著的经济、社会效益。将级配差的钢渣与碎石按一定比例掺配组成复合集料，不仅优化了钢渣的级配，还能减少钢渣的水化膨胀对集料体级配积稳定性能的不利影响。利用不同结合料稳定复合集料，以无侧限抗压强度为指标对其配比进行了优化，研究了用粉煤灰直接稳定时和用水泥粉煤灰稳定时的最佳配比。     

钢渣骨料水工生态框混凝土制备方法及性能研究

未经精细化破碎、筛分处理的钢渣中存在粗、细2种颗粒,单独取代砂或石会造成骨料级配不佳,拌合物和易性下降。为寻找一种适合不同来源钢渣制备水工生态框混凝土的方法,以宝钢钢渣为研究对象,将钢渣骨料分为粗颗粒和细颗粒,分别进行级配分析,据此设计适宜的配合比;对适宜配合比下制备的混凝土试块进行拌合物性能、力学性能、耐久性及安定性测试,分析并确定钢渣骨料在水工生态框混凝土中的最大掺量。结果表明:宝钢钢渣骨料中粗颗粒级配介于5～16 mm连续级配和5～20 mm连续级配之间,与5～25 mm连续级配碎石复配后,可基本满足5～25 mm或5～20 mm连续级配碎石的要求;细颗粒级配不满足Ⅰ区、Ⅱ区或Ⅲ区要求,需要与中砂进行搭配使用,细颗粒取代Ⅱ区天然河砂的比例不宜超过25%,最高取代比例不应超过45%。钢渣与砂石骨料的表观密度差异较大,钢渣骨料取代砂石用于制备水工生态框混凝土时,细颗粒和粗颗粒应按体积百分比分别取代砂和石。以上述方法制备的钢渣骨料水工生态框混凝土试块,混凝土拌合物均具有良好的和易性,混凝土试块28 d抗压强度提升10%～20%,56 d电通量降至700 C以下。但钢渣骨料体积取代比例超...     

浅析水泥稳定碎石无侧限抗压强度及芯样的完整性

现行判别水稳基层内在质量的主要指标有两个,无侧限抗压强度和芯样的完整性。水泥稳定碎石集料的通过率,细集料的含泥量以及水泥剂量的大小对水泥稳定碎石强度存在一定程度上的影响,细集料对水泥稳定碎石强度尤其重要;级配中粗集料和细集料的组合、水泥剂量的大小、运输过程和施工过程以及养护过程对芯样的完整性起到至关重要的作用。     

基于离散元法的透水钢渣沥青混合料建模研究

透水钢渣沥青混合料路面既具有排水沥青混合料的透水和降噪功能,又兼具钢渣的抗滑、与沥青间黏聚力强的功能,且符合国家大力发展海绵城市的大政方针。为进一步分析透水钢渣沥青混合料路面的各项力学性能,本文采用颗粒流软件,通过不规则多面生成技术,生成具有级配特征、特定空隙率的不规则集料颗粒模型,并通过室内单轴压缩试验和动态模量试验,标定模型内部不同接触之间的细观接触模型的细观接触参数。本文研究成果可为透水钢渣沥青混合料路面的力学性能分析提供借鉴。     

普遍低标号碎石胶结充填料强度特性

碎石胶结充填料与尾砂胶结充填料相比,具有强度高而水泥耗量少的特点,因而在有条件使用的矿山值得提倡。本文分析了碎石胶结充填料的内部结构、最佳含水量、水泥含量、集料级配效果等因素与强度的关系,提出了合理地配置充填混合料的方法。     

半刚性钢渣基层材料性能试验研究

提出了用钢渣配制两种半刚性基层材料,并确定了最佳含水量,7 d无侧限抗压强度满足规范要求。在龄期较长时,使用纯钢渣集料组成的级配具有较高的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量。钢渣半刚性基层材料的稳定性能试验表明,钢渣用作半刚性基层材料具有合格的稳定性、较好的抗冲刷性能和抗裂性能。     

用梅山铁尾矿制备免烧免蒸砖

以梅山铁尾矿为原料,配以自制的胶结料,研制铁尾矿免烧免蒸砖.试验结果表明:将尾矿调整为合适的级配类型,在尾矿掺量为75%、自制JA-Ⅱ型胶结料掺量为18%、陶粒轻集料掺量为5%、JA1型外加剂掺量为2%、密度等级为2.0g/cm3、水固比为0.13条件下,制得的免烧免蒸砖抗压强度达24.89 MPa,且制品的其它性能满足GB5101-2003及GB6566-2001的要求.     

钢渣集料的体积稳定性与工程应用前景

钢渣的化学成分和矿物组成与水泥熟料相似，具有一定的水硬活性，且其颗粒级配、压碎值、磨耗率等各项物理力学指标相当于或优于普通的花岗岩、玄武岩或石灰岩碎石和河砂，是天然碎石和砂的理想的替代品。但其潜在的体积不稳定性，已成为制约钢渣工程应用的瓶颈。根据国内外的研究现状，分析了导致钢渣体积膨胀的原因，介绍了几种减小体积膨胀危害的方法，最后展望了钢渣集料的工程应用前景。     

基于APA的沥青混合料高温浸水车辙试验研究

根据对APA浸水车辙试验结果的对比和分析,认为基于APA的沥青混合料高温浸水车辙试验能较好的模拟南方严酷气候条件对沥青路面的影响,并从一定程度上比较不同沥青混合料的抗水损害性能,是一种较好的研究方法;通过比较发现集料和级配对沥青混合料高温浸水性能影响最大,同时水泥代矿粉可明显改善混合料抗水损害和高温性能,其效果比改性沥青更有效.     

基于不同纤维改性的OGFC-13沥青混合料路用性能研究

纤维沥青利用纤维的改性作用改善混凝土材料的路用性能。为探究OGFC-13沥青混合料在各类纤维不同体积掺量条件下的路用性能表现,本文特制备聚丙烯腈纤维、聚酯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维4种纤维外掺剂的沥青混合料进行路用性能试验。研究结果表明：1)OGFC-13沥青混合料随纤维掺量的增加,其动稳定度不断增长,当各种纤维掺量超过0.3%时,动稳定度呈下降趋势;2)当纤维体积掺量为0.3%时,含玄武岩纤维的沥青混合料动稳定度为3 252次/mm,高温稳定性表现最佳;3)当聚酯纤维与玄武岩纤维掺量为0.2%时,沥青混合料低温最大弯拉应变相同,为2 834,但聚酯纤维在纤维沥青混合料低温抗裂性能方面的作用存在不稳定性;4)掺入纤维材料的OGFC-13沥青混合料排水性能呈下降趋势,尤其是木质纤维对渗透系数的影响最大,当掺量为0.2%时,渗水系数由1 154 ml/s陡降至635 ml/s,降幅达到44.97%;5)综合来看,玄武岩纤维在OGFC-13沥青混合料中的改性效果最佳,但其掺量体积分数应控制在0.3%以内。本文成果可为温拌沥青薄层罩面的工程应用提供一点借鉴。     

基于碳酸化钢渣集料的沥青混凝土体积稳定性研究

针对沥青道路用钢渣集料的安定性不良问题,研究了碳酸化钢渣的沥青混合料体积膨胀率的变化规律,探讨了碳酸化钢渣中f-CaO含量和压蒸粉化率的变化规律和相互关系,利用背散射电子成像(BSE)、扫描电子显微镜(SEM)结合X射线能谱(EDS)分析了碳酸化钢渣的微观形貌。结果表明:在CO₂初始压力1.0MPa下,温度低于90℃碳酸化主要消解钢渣中活性f-CaO,生成的立方体状Ca CO₃颗粒尺寸较大且均匀,碳酸化钢渣中f-CaO含量与其压蒸粉化率呈直线下降相关。温度高于90℃和时间长于9h碳酸化制度可完全消解4.75～9.5mm钢渣中的活性f-Ca O,同时逐渐消解f-MgO或RO相,致使碳酸化钢渣的压蒸粉化率直线下降;并且促使大颗粒聚集矿物向小尺寸分裂和重排,促进短簇状的夹杂MgCO₃、FeCO₃等物质的Ca CO₃生成。最终,碳酸化温度高于90℃和时间长于9h可从根本上解决钢渣安定性不良的问题,其沥青混合料养护3d体积膨胀率(约0.97%)低于标准值(1.5%)的35%,6d膨胀率(...     

钢渣沥青混凝土研究进展

钢渣沥青混凝土作为沥青混凝土的重要部分之一,国内外研究者对其开展了众多的研究和应用。本文基于钢渣和沥青混合料的研究进展,系统介绍和分析了国内外钢渣沥青混凝土的研究和应用情况,指出了钢渣沥青混凝土具有优异的性能和良好的性价比,并提出未来应从钢渣的分类、体积膨胀性消除、配合比三个方面开展系统的研究,确保钢渣沥青混凝土得到大量的应用。     

磷渣改性沥青混合料的综合利用研究

为了解决生产黄磷时排放的水淬磷酸盐类工业废渣难题,提高废弃物资源的再利用率。通过实验研究不同磷渣掺量下沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,对基质沥青混合料及磷渣改性沥青混合料分别进行了马歇尔实验、车辙实验以及浸水马歇尔实验,结果表明:当磷渣掺量为9%时,磷渣改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性能达到较佳。并通过采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对磷渣改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。分析结果表明:在基质沥青中掺加磷渣能够明显提高沥青混合料的基本路用性能。按照本文的实验研究,得出当磷渣以9%的粉油比掺加到基质沥青中时改性效果较佳的结论。综合分析得出,磷渣改性沥青研究具有一定的研究价值,能够解决水淬磷酸盐类工业废渣难题以及资源再利用,并为延伸产业链等提供了新途径。      

大掺量非金属矿渣混凝土的力学行为试验研究

以钢渣替代普通碎石作粗骨料、磨细钢渣粉替代水泥作胶凝材料,制备大掺量钢渣双掺混凝土,对其稳定性、工作性及力学性能进行试验研究,并采用扫描电镜、能谱仪对其微观结构、成分进行测试。试验表明:以钢渣骨料稳定性为替代掺量的选择依据,可通过掺入钢渣粉,实现大掺量钢渣对混凝土力学性能改善的目的。     

铁尾矿沥青混凝土混合料的路用特性研究

为探究不同铁尾矿掺量下沥青混凝土的路用特性,以齐大山铁尾矿部分替代天然砂为细骨料,考察了铁尾矿掺量对沥青混凝土混合料软化点、高温稳定性、冻融劈裂、抗车辙性以及低温抗裂性的影响。结果表明：①随着铁尾矿掺量的增大,试样软化点先增大后趋于稳定,动稳定度先升高后降低,铁尾矿掺量为20%时沥青混凝土混合料的软化点及动稳定度最高,分别达56 ℃、5 292次/mm。②随着铁尾矿掺量的增大,试样最大弯曲应变先减小后增大,抗弯强度逐渐增大;最大弯曲应变值在铁尾矿掺量为30%时达到了最低,且此时试样的性能基本能够满足路面性能的要求。③随着铁尾矿掺量的增大,试样抗车辙因子先增大后略微降低,铁尾矿掺量为20%时达到最大值。④随着冻融循环次数的增加,试样劈裂强度比逐渐降低;在同一冻融循环次数作用下,随着铁尾矿掺量的增大,沥青试样的劈裂强度比呈现出先增大后减小的趋势。综合铁尾矿沥青混凝土试验结果可知,当铁尾矿掺量为20%~30%时,沥青混凝土的各项指标可达到最佳。     

膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。     

钢渣制备高强度人工鱼礁混凝土

以79%的矿渣、15%的钢尾渣、5%的脱硫石膏以及1%的水泥熟料制备的胶凝材料代替水泥,以热闷法稳定化的钢尾渣为骨料,制备出了强度达到61 MPa的人工鱼礁混凝土。在该混凝土中,水泥熟料所占比例为0.16%,钢渣比例超过了99%。利用XRD和SEM方法分析净浆的水化过程,结果表明,体系水化主要生成AFt相和C-S-H凝胶,并对强度的增长起了主要作用。     

掺石灰石粉的混合骨料充填料浆配比优化研究

针对金川矿山采用的废石-棒磨砂混合粗骨料级配不良,导致充填料浆离析的问题,通过掺石灰石粉来改善骨料级配,进一步改善充填效果。对骨料进行了物化分析,在此基础上开展了混合骨料粒径级配 分析,并进行了掺石灰石粉混合骨料充填体强度试验和料浆管输特性试验;根据试验结果采用BP神经网络建立模型对充填体强度和料浆管输特性进行预测,并进行了混合骨料充填料浆配比优化。研究表明：掺入适量 的石灰石粉,不仅能有效改善粒径级配,提高充填体强度,而且能提高充填料浆流动性,对充填料浆管输特性有益,能明显改善充填效果;充填料浆优化配比为胶凝材料添加量310 kg/m3,石灰石粉掺量12.3%,料浆 质量浓度80%,经过工业充填时取样验证,其塌落度、稠度、泌水率以及3 d、7 d和28 d抗压强度分别为25.41 cm、9.31 cm、6.7%、2.7 MPa、5.1 MPa和10.6 MPa,均满足矿山工业充填的要求,并且单位充填成本较 原来降低了21%。     

还原钢渣用于水泥混合材的试验研究

未经急冷处理的转炉钢渣直接作为水泥掺合料使用,其强度偏低,采用熔分还原技术,钢渣中的全铁还原度达到了86％,提高了其易磨性,同时降低了f—CaO含量,并按20％的掺入量后符合各项技术要求。