昆钢钢渣微粉在混凝土中的应用研究

钢渣作为活性掺合料用于混凝土是实现其资源化利用的有效途径。文章基于昆钢钢渣粉具有的潜在活性及与水泥熟料相似的矿物组成,以钢渣粉取代矿渣粉制备C15、C20、C30和C40混凝土,分析了钢渣粉掺入对混凝土性能的影响,针对混凝土的工作性能、力学性能和水化产物,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对掺钢渣粉混凝土的流动性、塌落度损失、泌水率、抗压强度、抗拉强度以及净浆水化产物等进行研究。结果表明:钢渣粉与矿渣粉复掺有利于提高混凝土的流动性、延缓了塌落度损失,降低了混凝土的滞后泌水,并满足了力学强度的设计要求;钢渣粉的掺入,水化产物种类没有改变,钢渣粉早期水化速度较慢,后期水化程度逐渐提高。     

掺钢渣微粉混凝土对减水剂的适应性研究

研究基于钢渣粉作为活性掺合料用于混凝土行业。用云南某工业废渣综合利用开发有限公司生产的钢渣粉,与矿渣粉复掺,制备C30混凝土,研究掺钢渣粉混凝土和基准混凝土的流动性和塌落度损失,探索钢渣微粉与萘系及聚羧酸减水剂的适应性。研究结果表明,钢渣粉的掺入不会影响混凝土对减水剂的适应性,有利于降低混凝土的塌落度损失。     

转炉钢渣对矿渣-硅酸盐水泥混合胶砂的收缩补偿效应

大掺量矿渣混凝土比硅酸盐水泥混凝土表现出更大的收缩,影响混凝土的耐久性.研究了转炉钢渣粉对矿渣粉-硅酸盐水泥混合胶砂硬化体收缩特性的影响.研究表明:转炉钢渣粉部分替代矿渣粉,可显著降低矿渣粉-水泥混合胶砂的收缩.钢矿复合掺合料中钢渣的掺量越高,掺合料对硅酸盐水泥的替代比例越高,收缩补偿效果愈好.当掺合料对水泥的替代比例为70%、掺合料中钢渣粉(比表面积576 m2/kg)掺量分别为20%和40%时,所制备胶砂的4 d和80 d干缩值比矿渣粉(比表面积565 m2.kg-1)-硅酸盐水泥混合胶砂分别降低18.9%,12.8%和36.5%,33.4%.     

钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺对混凝土电通量的影响

为了提高混凝土的抗氯离子侵蚀性能,通过钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺的方式制备了强度等级C40的混凝土.采用XRD、SEM和压汞法等手段研究了钢渣粉-矿粉-磷渣粉三元复掺对混凝土水化产物、微观结构和孔隙率的影响.结果表明:在等质量替代60％水泥时,当钢渣粉、 矿粉、 磷渣粉掺量比为1:1:1和1:3:2时(G20k20和...     

复合混凝土最优配合比设计及其抗冻性能研究

为了探讨在混凝土中掺入钢渣、粉煤灰、矿渣等材料对混凝土冻融破坏的作用机理,采用宁夏地区工业废料作为混凝土的掺合料,通过正交试验及混凝土抗冻性能试验,确定出了混凝土最优配合比为A1B2C3D3E3.由宏观和微观试验结果表明:优化钢渣、粉煤灰、矿渣掺量后制备的复合混凝土强度增长显著;经100次的冻融试验,抗冻效果比基准混凝土显著.     

利用钢渣作掺合料及骨料的高强混凝土试验

为提高钢渣的利用率,利用钢渣与矿渣作掺合料、钢渣作骨料制备成钢渣砂替代碎石,制备钢渣高强混凝土。通过正交试验研究了水灰比、砂率、钢渣砂掺量、掺合料掺量 ４种因素对钢渣混凝土工作性能、强度的影响,得出了钢渣混凝土最适宜配合比。采用电通量法研究了最适宜配比钢渣混凝土的氯离子渗透性,其较基准混凝土要好。通过 ＳＥＭ照片对最适宜配合比钢渣混凝土 ３、２８ｄ的微观结构进行了分析,水化产物较基准混凝土密实。钢渣、矿渣等应用到混凝土中不仅具有环保节能的效果,还能改善混凝土的性能,具有良好的经济和社会效益。     

搅拌站废水对高强泵送混凝土拌合物性能的影响

在高强泵送混凝土拌合物试验中,以搅拌站废水按自来水不同的比例掺入C60混凝土为主因,开展了两组不同矿物掺合料(Ⅰ:粉煤灰+矿渣粉和Ⅱ:粉煤灰+硅灰)加入混凝土后的和易性和凝结时间试验,结果表明,两组矿物掺合料在不同比例掺量废水制备的C60混凝土,相对于全部用自来水制备的C60混凝土坍落度和坍落扩展度均有降低,但降低的幅度不大;在水灰水比相同的条件下,掺入搅拌站废水的掺合料Ⅱ制备的高强混凝土与掺入搅拌站废水的掺合料Ⅰ制备的高强混凝土相比,其坍落扩展度和初始坍落度都略小一些;掺搅拌站废水制备的C60混凝土与全部用自来水制备的两组不同矿物掺合料的C60混凝土初凝和终凝时间均有所延长,且废水掺量越大,缓凝时间越长,但都属于正常波动范围,满足施工要求.     

掺钢渣活性粉末混凝土的制备及其变形性能

进行了掺钢渣粉活性粉末混凝土配合比的正交设计试验,研究了钢纤维掺量与养护条件对掺钢渣RPC强度和体积变形的影响.结果表明:掺入总量为48%的钢渣粉、超细粉煤灰和硅灰,并以细河砂代替石英砂,同时掺入适量钢纤维,在0.18水胶比下制备了掺钢渣活性粉末混凝土(RPC200).经90℃热水养护72 h后,其抗压和抗折强度分别达152 MPa和27.9 MPa;钢纤维或热养护均有利于提高掺钢渣RPC的强度,且掺入钢纤维还能有效降低掺钢渣RPC的收缩率.     

废玻璃粉对混凝土力学性能的影响试验研究

为提高玻璃废弃物的有效利用率,顺应可持续发展要求,将废玻璃粉作为辅助胶凝材料替代混凝土中的水泥,研究不同玻璃粉掺量下混凝土的力学性能,并探讨粉煤灰与玻璃粉复掺对废玻璃粉混凝土力学性能的影响.试验结果表明:废玻璃粉的掺入降低了混凝土的坍落度和抗压强度,但其后期火山灰活性效应增强,玻璃粉掺量为10%～20%的混凝土28 d抗压强度接近基准混凝土;随着粉煤灰在玻璃粉混凝土中掺量的增多,混凝土7 d、28 d的强度均呈减小趋势,掺量为20%～25%时可提高混凝土的和易性;废玻璃粉作为掺合料在混凝土中具有良好的应用前景.     

钢渣基复合掺合料的混料设计与优化

为制备出高性能钢渣基复合掺合料(钢渣粉掺量≥30%,质量分数),试验以矿渣粉和粉煤灰作为辅助原料,采用单纯形格子设计法建立了具有约束条件的钢渣基掺合料组成与砂浆性能之间的非线性回归模型,通过规划求解得出最优的混料比;研究了钢渣粉细度与粒度分布对其胶凝活性的影响。结果显示:复合掺合料取代50%水泥时,以胶凝活性为指标,钢渣粉、矿渣粉与粉煤灰的最佳混料比为0.3∶0.7∶0;基于优化的混料比,钢渣粉存在一个最佳细度,即中位径D50为15.5μm,在此细度下钢渣基掺合料活性指数最高,7d和28d分别达78.5%和92.5%;灰色关联分析结果显示增加粒径大于8μm的钢渣粉颗粒含量,尤其是粒径为8~32μm的含量有利于提高钢渣矿渣复合掺合料的胶凝活性。     

石灰石粉掺量对混凝性能的影响研究

利用石灰石粉外掺法研究不同掺量(0%、5%、10%、15%、20%)的石灰石粉对混凝土和易性以及强度的影响。结果表明,掺入石灰石粉后混凝土的塌落度比基准组变小,但粘聚性和保水性良好;混凝土抗压强度随石灰石粉掺量的增加,呈先增加后减小的趋势,石灰石粉掺量为10%时,其各龄期(7 d、14 d、28 d)抗压强度值最高。     

钢渣粉对混凝土抗碳化性能的影响

研究钢渣粉对混凝土抗碳化性能的影响,结果显示:混凝土碳化初期的碳化速度较快,随碳化时间延长,碳化速度趋缓;掺入钢渣粉可降低混凝土碳化后期的碳化深度;碳化后混凝土抗压强度有所提高;掺入钢渣粉后强度提高幅度减小。     

钢渣矿渣掺合料对混凝土配合比的影响

通过改变钢渣和矿渣占胶凝材料的百分比,等量替代胶凝材料配制混凝土,并依据普通混凝土的配合比设计和坍落度实验调整实验混凝土配合比,在满足规范中和易性要求的前提下,得到了钢渣和矿渣混凝土的合理配合比。研究结果显示:随着混凝土中钢渣和矿渣所占胶凝材料比的增大,混凝土的坍落度非线性增加,混凝土的流动性得到增强。该结论可为研究钢渣矿渣复合掺合料对冻融循环混凝土的影响提供依据,并为优化混凝土配比提供参考。     

橡胶粉和钢渣粉对混凝土介电性能和微波除冰效率的影响研究

采用回收橡胶粉和钢渣粉等工业废弃物改善普通混凝土的微波吸收性能,使之可用于混凝土路面的微波除冰。通过实验研究橡胶粉和钢渣粉掺量对混凝土的介电性能、微波加热除冰效果以及力学性能的影响,结果表明:在2.3～2.5GHz频率范围内,混凝土的相对介电常数和相对损耗因子都随橡胶粉和钢渣粉掺量的增加而增加,钢渣粉对于混凝土介电性能的提升程度要高于橡胶粉。因此,在微波作用下混凝土表面的升温速率随橡胶粉和钢渣粉掺量的增加而增加,而冰层脱落时间却明显缩短。冰层从混凝土表面脱落时,混凝土邻冰区的温度约为4～6℃。混凝土的抗压强度和抗弯强度随橡胶粉掺量的增加而减小,但随钢渣粉掺量的增加而增加。     

兰新铁路第二双线混凝土矿物掺合料掺量优化试验研究

通过对不同混凝土的坍落度、坍落扩展度、不同龄期强度和电通量等指标的测定,研究了粉煤灰和磨细矿渣粉的掺量对兰新铁路第二双线新疆段混凝土的工作性、强度和耐久性的影响.研究结果表明:粉煤灰的掺入可提高混凝土的流动性,抑制水泥早期水化反应速度,而磨细矿渣粉的掺入可提高混凝土的粘聚性和保水性,对流动性不利;两者均能有效降低混凝土电通量.粉煤灰和磨细矿渣粉按适当比例复合掺入对混凝土性能的改善具有更好的效果,对于C30混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为15%,对于C40混凝土,粉煤灰掺量为15%,磨细矿渣粉掺量为20%,对于C50混凝土,粉煤灰掺量为10%,磨细矿渣粉掺量为30%时,混凝土的工作性、强度和耐久性最好.     

粉煤灰掺合料抑制碱骨料活性反应在施工中的应用

通过工程实例,介绍了某市人民医院病房大楼地下混凝土工程施工中碱骨料活性检测和采用粉煤灰掺合料抑制混凝土碱骨料活性反应技术,经试验检测和实际应用,粉煤灰掺量达到合理配合比时,其抑制碱骨料活性反应效果良好,强度可得到保证。并且混凝土的密实性、和易性和抗渗性得到进一步提高。这对有相似情况碱活性骨料的混凝土施工具有一定借鉴意义和推广价值。     

量化分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应

为了量化地分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应,以判定珍珠岩磨细粉用作水泥基材料的掺合料之优劣,采用以抗压强度构成为基础的火山灰效应定量指标,研究其在水泥砂浆和混凝土中随珍珠岩粉掺量、细度及养护方式、龄期和配合比的变化特征,结果表明:经蒸压处理的混凝土即使珍珠岩粉掺量达到20％～60％(质量分数)其抗压强度也可与未掺的基准样品基本一致;对混凝土强度的绝对值而言掺合料的最佳掺量为15％(质量分数),此时混凝土强度最高;其它火山灰效应参数如R_aR_pC_p在所讨论范围内大体随着掺量增加而提高,由此研判珍珠岩磨细粉可作为水泥基材料中替代水泥的辅助胶凝材料;同时反映一种掺合料在不同的水泥基材料或养护环境中火山灰效应的差异性,为选择使用掺合料提供最佳参数依据。     

强度等级对矿渣粉混凝土早期弯曲徐变性能的影响

以矿渣粉作为矿物掺合料,配制了两种强度等级的混凝土,研究了高弯曲应力比(弯曲荷载与弯曲强度的比值,0.7)条件下强度等级对混凝土早期(1～3 d)弯曲徐变的影响.并用体视显微镜观察两种矿渣粉混凝土试样弯曲徐变断裂后的裂纹形貌,研究结果表明矿渣粉混凝土弯曲徐变增长速率随着龄期和加载时间的增加而减小,高强矿渣粉混凝土(C60)在早期(1～3 d)的裂纹扩展比普通强度矿渣粉混凝土(C40)更严重.     

掺钢渣微粉混凝土耐久性的实验研究

经过磁选、热闷等工艺处理后的钢渣,其金属铁或铁的化合物、f-Ca O含量要减少很多,解决了钢渣易磨性和体积安定问题。用钢渣微粉取代部分水泥制备混凝土进行抗渗透、抗碳化和抗冻融实验。实验表明:随着钢渣粉掺量的增加,混凝土抗碳化效果得到提升;钢渣微粉掺量为20%时,混凝土抗渗透性(氯离子扩散系数、电通量)及抗冻性最佳。     

量化分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应

为了量化地分析珍珠岩粉在水泥基材料中的火山灰效应，以判定珍珠岩磨细粉用作水泥基材料的掺合料之优劣，采用以抗压强度构成为基础的火山灰效应定量指标，研究其在水泥砂浆和混凝土中随珍珠岩粉掺量、细度及养护方式、龄期和配合比的变化特征．结果表明：经蒸压处理的混凝土即使珍珠岩粉掺量达到20％-60％(质量分数)其抗压强度也可与未掺的基准样品基本一致；对混凝土强度的绝对位而言掺合料的最佳掺量为15％(质量分数)，此时混凝土强度最高；其它火山灰效应参数如Ra、Rp、Cp在所讨论范围内大体随着掺量增加而提高．由此研判珍珠岩磨细粉可作为水泥基材料中替代水泥的辅助胶凝材料；同时反映一种掺合料在不同的水泥基材料或养护环境中火山灰效应的差异性，为选择使用掺合料提供最佳参数依据．