钢渣微粉在干混砂浆中的应用初探

利用干混砂浆厂自有的滚筒烘砂机将含水的原状钢渣烘干,并由改进优化的立磨-球磨综合粉磨系统将其磨细制得钢渣微粉,测定了微粉的比表面积、粒度分布、化学组成及体积安定性;并将钢渣微粉掺入干粉砂浆中做为胶凝材料使用,按不同比例组合为水泥-钢渣微粉-矿粉复合胶凝体系,结合外加剂、激发剂制备砂浆,测试钢渣微粉干混砂浆的工作性能、力学性能。结果表明,制备的钢渣微粉比表面积611m²/kg,D₅₀=6.3μm,D₉₇=22.4μm,分布均匀,微细粉含量高,且残余游离氧化物不影响体积安定性;钢渣微粉对干混砂浆需水量、稠度及损失影响可控,符合标准要求;A2组在基准F1组上减少了20%的水泥用量、28%的矿粉用量,降低了材料成本的同时,基本达到了M7.5等级普通干混抹灰砂浆标准要求。     

钢渣微粉对高强混凝土性能的影响

试验对比研究了钢渣微粉对混凝土工作性、抗压强度、体积稳定性以及耐久性的影响.结果表明,钢渣微粉可以显著改善混凝土的工作性,但也导致了混凝土凝结时间的延长.相对于粉煤灰和矿粉,钢渣微粉的活性略低,配制出的混凝土早期强度略低,但钢渣微粉可以与粉煤灰或矿粉双掺而产生超叠加效应.且钢渣微粉可以显著降低混凝土的于燥收缩,提高混凝土的抗氯离子渗透性能,对混凝土的抗冻性也无不利的影响.     

钢渣粉对道路混凝土耐磨性能的影响研究

为了研究钢渣粉对道路混凝土耐磨性能的影响,将钢渣粉及其他矿物掺合料按一定掺比配制水泥胶砂试件,并对试件进行了耐磨性试验。结果表明,钢渣粉直接替代水泥,掺量在12%时,耐磨性能最优;矿粉与钢渣粉复掺时,推荐比例为7∶3,总掺量为30%～40%。     

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。     

利用钢渣制备矿物掺合料对混凝土性能的影响

为了提高钢渣的资源化利用率,利用钢渣制备了矿物掺合料,测试了钢渣粉自身的性能指标,并用钢渣粉取代矿粉配制了C30混凝土,研究了钢渣粉对混凝土力学性能、体积稳定性和耐久性能的影响。结果表明,钢渣粉的掺入可降低胶凝材料体系的总水化热,但对外加剂饱和掺量点和经时损失率影响较大。利用钢渣粉取代矿粉对混凝土的出机工作性影响不大;随着钢渣粉掺量的增多,混凝土的早期强度低,后期强度增进量较大;掺钢渣粉混凝土的收缩率、氯离子渗透系数及碳化深度均高于基准组;将钢渣粉作为矿物掺合料配制混凝土时需控制其掺量。     

钢渣配制隔离墩的应用研究

通过对宝钢钢渣微粉的活性分析以及宝钢钢渣骨料的压蒸膨胀率分析,宝钢钢渣在混凝土应用时掺比控制为钢渣微粉(比表面积≥450 m2/kg)配制钢铁渣粉时,替代S95矿粉比例应控制20%;转炉滚筒渣代砂比例应控制≤50%,而电炉热泼渣代碎石比例应控制≤30%。在宝钢厂区隔离墩试点应用中,钢渣微粉替代20%S95矿粉、转炉滚筒钢渣代45%砂、电炉热泼渣代27%碎石配制出固废≥30%的C30混凝土,满足设计和工程使用要求。     

钢渣-矿渣复掺粉做混凝土掺合料的试验

为探索钢渣在混凝土中大量应用的途径,将钢渣微粉和矿渣微粉混合,加入活性激发剂,作为掺合料用于混凝土。结果表明,采用钢渣、矿渣微粉比例1：2和1：1,代替30％水泥,混凝土工作性能良好,抗压强度满足应用要求;收缩值低;抗氯离子渗透性等级属于Ⅲ级,渗透性评价为低;钢渣-矿渣复合粉混凝土满足200次冻融循环的要求。试验表明,复合粉可以作为混合材大量应用于混凝土生产中。     

钢渣胶凝材料化利用-复合矿渣研究

研究了以钢渣替代矿渣,掺加激发剂粉磨后作为复合矿渣粉,分别研究了直接取代、掺加水泥熟料复配两种方法的钢渣利用比例及对活性等指标的影响。实验结果表明,钢渣直接取代矿渣时,取代比例小于16%时,7 d、28 d活性等指标符合S95矿粉标准要求;钢渣∶矿渣∶水泥熟料配比为40∶45∶15时,复合矿粉活性等指标符合S95矿粉标准要求。     

重构钢渣作为混凝土掺合料的研究

对韶钢转炉钢渣进行在线高温重构制备重构钢渣掺合料,研究了重构钢渣微粉单掺或与矿渣粉、粉煤灰复掺对混凝土力学性能、抗渗和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明,在混凝土中单独掺入30％工业重构钢渣微粉可制备出C30和C50强度等级的混凝土;利用工业重构钢渣复合掺合料替代30％以上硅酸盐水泥时,可以稳定制备出抗渗性、抗氯离子渗透性能良好的C60强度等级混凝土.     

掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能

粉磨废弃混凝土制得再生微粉(Ⅰ,Ⅱ).通过强度试验对再生微粉的活性进行研究,通过平板试验对掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能进行研究.结果表明:再生微粉Ⅰ的活性与矿粉相当,再生微粉Ⅱ的活性低于矿粉;掺再生微粉混凝土的初裂时间推迟,最大裂缝宽度及长度均减小,总裂缝面积亦减小,即再生微粉对混凝土早期抗裂性能有明显的改善作用;综合抗裂性能指标来看,再生微粉Ⅰ对混凝土早期抗裂性能的改善效果最好,再生微粉Ⅱ次之,而矿粉最差.上述结果为再生微粉作为混凝土掺和料的可行性提供试验支撑.     

济钢钢渣微粉研发情况及今后的发展方向

我公司积极响应国家倡导的发展循环经济、走环保、节约型可持续发展之路,果断决策,组织有关技术人员,攻克研制建材产品—钢渣微粉。开发研制钢渣微粉的主要技术难点在于钢渣内高含量金属铁的提取和高细度钢渣微粉的粉磨,此两项指标攻克后,金属铁可用作冶炼原料,钢渣微粉可用于水泥和混凝土中,作为水泥和混凝土高活性掺合料,以达到既处理了钢渣废弃物,减少其二次污染,又开发了新型建材产品,提高废渣资源的附加值,达到与国与民双赢之目的。在钢铁渣的综合处理、利用方面,我公司有着较丰厚的经验积累。八十年代末期独家研制开发建设了一条钢渣…     

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。     

高效低能耗除铁工艺在钢渣矿粉工业化生产中研究

作为与粉煤灰、矿渣排放量相当的工业废渣——钢渣没有得到高附加值的利用,其主要原因是其金属铁含量过高导致粉磨困难,作为水泥混凝土混合材活性不足。通过对钢渣矿粉工业化生产过程中钢渣的预破碎、除铁工序进行优化组合、设计,可以使产品的金属铁含量降到1%以下。     

钢渣矿渣复合粉在商品混凝土中的应用研究

本文研究了钢渣矿渣复合粉取代矿渣粉作为商品混凝土掺合料,对混凝土工作性和抗压强度的影响。试验结果表明:采用复合粉取代矿粉对混凝土的工作性和抗压强度无不利的影响,采用复合粉取代矿渣粉作为混凝土掺合料具有良好的经济社会效益。     

钢渣粉掺量对三元复掺混凝土性能的影响

在钢渣粉-矿粉-粉煤灰三元复掺混凝土中,探讨钢渣粉的掺量对混凝土强度、电通量的影响并通过SEM和压汞试验进行微观分析。试验结果表明:钢渣粉的掺入降低了水化速率,早期水化产物中的针棒状结构大量减少和变短,浆体中形成较多团簇状的凝胶体,导致100 nm附近的毛细孔增加,混凝土早龄期强度和抗氯离子渗透性能降低;随着龄期的延长,钢渣粉造成的不利影响逐渐减弱,钢渣粉占总掺合料的70%时,混凝土试件180 d强度与基准组接近;矿粉与钢渣粉发生协同水化作用,改善了浆体孔结构分布,减弱了钢渣粉对混凝土性能带来的不利影响。当钢渣粉、矿粉、粉煤灰比例为3∶4∶3时能较大限度利用钢渣粉。     

钢渣微粉及复合掺合料对水泥和自密实混凝土性能的影响

为扩大钢渣微粉在自密实混凝土(SCC)中的应用,采用标准试验方法研究了钢渣微粉及复合掺合料对硅酸盐水泥凝结时间、SCC拌和物填充性及凝结时间的影响。结果表明,钢渣微粉对水泥净浆的凝结具有明显的延缓作用,钢渣微粉掺量越大,水泥的凝结时间就越长;与钢渣微粉相比,复合掺合料的缓凝作用明显减小。采用钢渣微粉掺量为10%～50%,并按SF1级坍落扩展度要求配制的SCC拌和物具有良好的填充性;掺比例为1∶1的钢渣微粉-粉煤灰复合掺合料时,SCC拌和物的填充性明显提高。掺加钢渣微粉使SCC拌和物的凝结时间明显延长;与单掺钢渣微粉相比,掺比例为1∶1的钢渣微粉-矿渣微粉复合掺合料对SCC拌和物凝结时间的影响显著减小。     

钢渣粉部分替换不同水泥对混凝土力学性能的影响

为了研究钢渣粉对不同水泥的影响,用钢渣粉部分替换普通硅酸盐水泥钢渣混凝土、高抗硫酸盐硅酸盐水泥钢渣混凝土、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土中的水泥,比较使用这三种水泥钢渣混凝土3d、7d和28d的抗折、抗压强度的发展变化。试验结果表明:普通硅酸盐水泥、高抗硫酸盐硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥钢渣混凝土的钢渣粉最优掺量分别是20%、10%、10%,合理掺量范围一般不应超过30%、30%、20%。     

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。     

钢渣全组分梯级利用研究

提出了一种钢渣全组分梯级利用的方式,研究发现利用4.75mm以上的钢渣作粗集料制备AC-13沥青混凝土,其各项性能与普通玄武岩AC-13基本相同;利用4.75mm以下钢渣作细集料制备砂浆,当采用20%~40%的钢渣等体积取代石灰岩机制砂时,砂浆的性能与普通机制砂砂浆基本一致;将磨细钢渣粉用作水混合材时,单掺10%~20%的钢渣粉所制备的水泥和采用30%的钢渣粉与20%的矿渣微粉所制备的水泥都能达到P·O 42.5水泥的标准。     

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。