钢渣混凝土配制及在护岸工程中的应用

通过钢渣微粉活性分析、钢渣骨料的安定性分析以及配合比设计,可配制出综合性能良好的钢渣混凝土.钢渣混凝土中钢渣等固废占30％以上,其中钢渣粉代矿粉15％以上、转炉滚筒钢渣代砂40％以上、电炉钢渣代碎石20％以上.钢渣混凝土28 d力学、耐久性能和普通混凝土相当,抗折强度有明显提高.在上海某护岸工程中应用钢渣混凝土,预制桩中钢渣混凝土对比普通混凝土,28 d抗压强度提高8％,28 d抗折强度提高12％,试验段基桩均达到1类桩要求.在胸墙混凝土对比试验中,钢渣混凝土比普通混凝土28 d抗压强度提高4.3％、360 d抗压强度提高17.2％、28 d抗折强度提高3.7％、56 d氯离子渗透能力达低等水平,抗渗等级提高1个等级.试点工程证明,经科学配制的钢渣混凝土满足一般护岸工程设计和施工要求.     

宝钢钢渣用于饰面砂浆中的可行性研究

介绍了宝钢钢渣目前主要利用方向和利用价值,针对产生量较大的转炉滚筒渣、电炉滚筒渣进行基础特性研究。通过研究表明:电炉滚筒渣、转炉滚筒渣具有使用安全性;电炉滚筒渣具有稳定性、保水性,可用于饰面砂浆骨料使用;转炉滚筒渣具有较好的胶凝特性,用于饰面砂浆填料使用具有强度贡献优势。     

转炉滚筒渣在商品干粉础浆中的应用技术研究

针对宝钢转炉炼钢产生的钢渣,对具有代表性的转炉滚筒渣在商品干粉砂浆中应用的质量要求、安全性、钢渣砂浆配制技术等诸方面进行了系统的研究,提出了钢渣砂用于水泥砂浆的压蒸法安定性检测方法,其研究成果为下一步推广应用钢渣代砂生产商品砂浆和混凝土技术提供重要依据。     

转炉滚筒渣在商品干粉砂浆中的应用技术研究

针对宝钢转炉炼钢产生的钢渣,对具有代表性的转炉滚筒渣在商品干粉砂浆中应用的质量要求、安全性、钢渣砂浆配制技术等诸方面进行了系统的研究,提出了钢渣砂用于水泥砂浆的压蒸法安定性检测方法,其研究成果为下一步推广应用钢渣代砂生产商品砂浆和混凝土技术提供重要依据.     

钢渣微观结构及性能分析

采用激光共聚焦显微镜分析钢渣的微观结构,利用氢氧化钾-蔗糖溶液萃取钢渣中间相和水杨酸溶液萃取钢渣硅酸盐相的方法测定钢渣的矿物组成,并且评价了钢渣粉的活性指数和安定性。结果表明:滚筒渣中C3S和C2S结晶较为完整,热泼渣和热闷渣结晶不均匀,晶粒较小;热闷渣中硅酸盐相所占的比例最小,滚筒渣和热泼渣中硅酸盐相(含Ca O)占水泥熟料的20%~30%;掺30%钢渣粉的水泥浆体试件安定性是合格的,且钢渣粉均能满足GB/T 2847—2005对混合材的活性要求。     

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%。     

粉煤灰和矿粉对钢渣砂混凝土性能的影响

用经过破碎和磁选处理的钢渣废料作细集料替代天然砂,与水泥浆和碎石配制成混凝土。在流动性一致原则下,研究了粉煤灰和矿粉按不同比例替代水泥后对钢渣砂混凝土的力学性能及水热养护制度下膨胀性能的影响规律。结果表明:随着矿粉和粉煤灰掺量的增加,混凝土7d和28d的强度不断减小;在两种掺合料同掺量下,掺矿粉的钢渣砂混凝土的强度略高于掺加粉煤灰的;但掺加粉煤灰能降低钢渣砂混凝土的膨胀率,改善钢渣砂混凝土的体积稳定性。     

钢渣代碎石混凝土配合性能及力学性能的试验

对转炉钢渣代碎石混凝土和普通碎石混凝土做了对比试验研究,讨论了不同代碎石率及不同水胶比条件下钢渣粗骨料混凝土的配合性能和力学性能。试验结果表明:在相同配合比条件下,要配出与普通混凝土流动性相同的钢渣代碎石混凝土,需增大水和减水剂的用量;且随着水胶比的增大,所需水和减水剂用量逐渐增多;混凝土拌合物含气量随钢渣代碎石率的增加而增大。与普通混凝土相比,钢渣代碎石混凝土抗压强度早期增长率基本相同,龄期90 d后钢渣代碎石率越高,抗压强度增长越快;且随着水胶比的降低,钢渣代碎石混凝土后期抗压强度增长率更高;钢渣代碎石混凝土龄期90 d的劈裂抗拉强度与普通混凝土相比较没有明显的差异。     

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。     

钢渣代砂建筑砂浆的性能研究

研究了宝钢转炉滚筒渣、电炉渣代砂建筑砂浆的和易性、强度、凝结时间和收缩等性能.结果表明,用2种钢渣代砂配制的建筑砂浆,其和易性、强度和收缩性能较普通砂浆均有明显改善,凝结时间能达到要求,且电炉渣优于滚筒渣.     

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。     

组成和温度对重构钢渣结构及早期水化活性的影响

在转炉钢渣中添加电炉渣和粉煤灰,通过重新加热来模拟炉外高温重构过程,运用岩相、XRD、强度试验及水化热测定等手段,研究了重构钢渣的组成、结构及其胶凝性能.结果显示:随着粉煤灰的增加,重构钢渣中硅酸盐矿物减少,而随着电炉渣的增多;其硅酸盐矿物增多;温度升高,低碱度重构钢渣硅酸盐矿物晶体尺寸增大,高碱度重构钢渣Alite矿增多,且矿物结构完整,游离氧化钙大幅减少.其中GB40-1350重构钢渣样品的3d水化热相比于原钢渣增加1.9倍,GBF15-1350重构钢渣样品替代30%水泥熟料后的水泥净浆28d抗压强度达到纯水泥净浆强度的99.9%.     

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.     

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。     

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。     

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。     

钢渣微粉对混凝土性能的影响初探

针对普遍使用的C30强度等级的流动性混凝土,利用正交试验设计方法,在试验室内研究了钢渣微粉作为混凝土掺合料对混凝土性能的影响,得出了掺钢渣微粉的混凝土最佳配合比。试验结果表明,水胶比是影响混凝土初始坍落度和7d强度的主要因素,钢渣微粉的掺入会使混凝土28d强度普遍提高,减水剂的掺入量存在最佳值,它可直接减少混凝土的坍落度损失,经过优化设计的混凝土配合比（钢渣微粉掺量30%、水胶比0.36、减水剂掺量1.9%）能够符合混凝土各方面性能要求并且具有一定实用价值。     

钢渣-矿渣复合微粉的活性试验研究

研究了改变钢渣与矿渣微粉比例以及钢渣微粉比表面积对混合材的机械激发性能,同时考察了自行研制的KYH-8、KYH-9和KYH-10三种激发剂对复合微粉的化学激发,并通过X射线衍射(XRD)、偏光显微(PLM)和电子扫描电镜(SEM)对复合微粉材料进行了结构分析.试验结果表明,复合渣微粉中钢渣的比例越大,钢渣矿渣复合粉的活性越低;钢渣微粉比表面积在400～500m2/kg时,钢渣微粉细度增加,复合微粉活性有所提高;复合微粉在早期只是填充于水泥石之间,起填充剂的作用,后期逐渐水化;0.01 mol/L KYH-10激发剂对钢渣与矿渣微粉比例为3:2的复合微粉激发效果表现最佳,复合微粉7d活性指数达到85%以上,28 d活性指数可以达到104%.     

钢渣微粉对混凝土路用性能的影响

研究了钢渣微粉对混凝土路用性能和抗冻融循环能力的影响.结果表明:掺钢渣微粉可使混凝土路用性能和抗冻性能大幅提高,当钢渣微粉掺量为10%(质量分数)时,其抗折强度比普通基准混凝土提高约30%,脆度系数降低30%,耐磨性能提高13%以上.     

钢渣微粉对混凝土抗压强度和耐久性的影响

试验研究了钢渣微粉对混凝土抗压强度、干缩、碳化、抗氯离子渗透、气渗等性能指标的影响.研究结果表明,掺入质量分数为10%～60%的比表面积为450m2 kg的钢渣微粉,可以配制出坍落度为(200±20)mm,保水性、粘聚性俱佳且28d抗压强度为26.4～53.4MPa的混凝土.当钢渣微粉掺量为10%时,混凝土抗气体渗透能力、抗氯离子渗透能力和抗碳化能力均优于基准混凝土.