利用超细粉煤灰及钢渣配制用于道路的复合硅酸盐水泥的试验研究

通过大量试验在水泥熟料中复合掺入超细粉煤灰及磨细钢渣粉,配制了用于公路路面水泥混凝土工程的复合硅酸盐水泥,重点改善道路水泥的抗折强度、耐磨性能以及收缩抗裂性能。结果表明,随着超细粉煤灰及磨细钢渣粉的掺入,所配制的水泥胶砂强度及耐磨性均满足425号道路硅酸盐水泥要求,与基准水泥相比,规定龄期的收缩变形均显著降低,圆环法抗裂试验结果也表明水泥抗裂性能得到大幅度增强。     

钢渣粉在水泥基材料中应用研究综述

目前,钢渣废弃物堆存造成了严重的环境污染和资源浪费,钢渣资源化利用迫在眉睫。将钢渣粉应用于水泥基材料中,不仅可以提高固废资源利用率,还可以减少天然资源的消耗,替代水泥降低CO₂的排放。本文介绍了钢渣的物理化学特性、胶凝性能和活性激发方式,综述了钢渣粉在混凝土复合胶凝材料、全固废胶凝材料、充填胶结材料、干混砂浆四个领域的资源化利用现状。从凝结时间、和易性、力学性能、耐久性和体积稳定性等方面分析了钢渣粉对水泥基材料性能的影响。掺入适量的钢渣粉,可有效改善水泥基材料的性能,特别是在调控拌合物和易性与提升耐久性方面有显著优势。最后,提出了将钢渣粉应用在水泥基材料中存在的问题和未来的研究发展方向。     

碳酸化预养护钢渣制备钢渣水泥的性能试验研究

应用碳酸化技术对比表面积287m2/kg的钢渣粗粉进行预养护,从而制备大掺量钢渣水泥,并对其性能进行了试验研究。试验结果表明,碳酸化钢渣的fCaO含量降低,水化活性提高。碳酸化预养护钢渣较未碳酸化的钢渣制备的钢渣水泥强度及安定性有显著提高;钢渣水泥的密度、比表面积、标准稠度用水量和凝结时间等基本物理量与碳酸化钢渣粗粉的掺入量有关;在满足水泥强度和压蒸安定性的条件下,碳酸化钢渣粗粉的掺量可达50%。     

钢渣和粉煤灰对混凝土力学性能的影响

研究了混凝土中掺入低品位粉煤灰和钢渣粉后其强度变化规律。结果表明:低品位粉煤灰的细度越大对混凝土后期强度的增长更有利,但是高细度粉煤灰会使混凝土早期强度减低。相比只掺入低品位粉煤灰,同时掺入钢渣粉和低品位粉煤灰的混凝土强度可以明显提高,并且随着粉煤灰细度的增加,混凝土强度提高效果越明显。但是钢渣粉掺量对混凝土强度影响不大。     

掺合料对钢渣透水混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿粉和钢渣粉对钢渣透水混凝土力学性能、透水性和耐久性的影响,结果表明:掺加矿粉可提高透水混凝土强度,掺加少量钢渣粉的透水混凝土的强度变化不大,而掺加粉煤灰后,透水混凝土强度降低.加入掺合料后,混凝土透水系数有不同程度降低.掺加适量矿粉和钢渣粉,可得到强度及透水性较理想的混凝土.掺加粉煤灰、矿粉和钢渣粉的钢渣透水混凝土具有较好的耐磨性和抗冻性并且其干燥收缩较基准透水混凝土有明显降低.     

转炉钢渣球磨尾泥活化技术的实验研究

钢渣尾泥是转炉钢渣经湿法球磨、磁选处理后的副产品,其水硬胶凝活性较低。本文介绍了物理和化学活化技术对钢渣尾泥的活化研究,实验结果表明,物理活化法可以显著改善钢渣尾泥的活性,石膏类激发剂对球磨钢渣尾泥化学活化效果较好,烧石膏掺入4%,或者天然石膏掺入5%时,尾泥粉的活性均能达到一级微粉的国标要求。钢渣尾泥粉和钢渣尾渣粉存在互补性,将二者进行复合配比配制钢渣水泥时,尾渣粉可以提高钢渣水泥的力学强度,而尾泥粉则可以改善钢渣水泥的体积安定性。     

不同矿物掺合料对钢渣混凝土力学性能和微观结构的影响分析研究

在前期研究用粗细钢渣替代天然骨料对混凝土力学性能影响的基础上,本文研究将钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉分别掺入钢渣混凝土中,比较了这3种钢渣混凝土的抗压强度发展变化和差异。然后利用SEM和EDS对混凝土的微观结构进行分析,试验结果表明:钢渣粉、粉煤灰和矿渣粉对钢渣混凝土的最优掺量分别是20%、10%和30%;同时发现了3种矿物掺合料钢渣混凝土的相似性和差异性。     

利用钢渣微细粉制备高强度混凝土的试验研究

利用粉磨至不同比表面积的转炉钢渣微细粉取代部分水泥进行了C60混凝土的早期和后期强度及坍落度试验，考察了钢渣微细粉的比表面积及掺入量、水胶比和减水剂掺入量对混凝土性能的影响，并用PoreMaster——60孔测定仪测定了硬化混凝土的孔分布。试验结果表明，钢渣微细粉的比表面积为487m^2／kg、掺入量为15％-20％时，可获得令人满意的混凝土3d和28d抗压强度；随着水胶比的增大，混凝土3d和28d抗压强度显著降低，坍落度急剧增大；减水剂掺入量对混凝土坍落度影响明显，但对混凝土强度影响不大。     

掺粉煤灰对不同水泥品种钢渣混凝土基本力学性能试验研究

通过粉煤灰替代部分普通硅酸盐水泥和高抗硫水泥的试验,结果得出两种水泥配制钢渣混凝土抗压、抗折强度均随着粉煤灰掺量的增加呈递减趋势;但是当粉煤灰掺量一定时,两种水泥品种配制钢渣混凝土都表现出抗折、抗压强度随着龄期的增长而提高。在粉煤灰掺量相同情况下,两种水泥品种钢渣混凝土相同龄期的抗压强度均表现普通硅酸盐水泥钢渣混凝土高于高抗硫水泥钢渣混凝土;其抗折强度则大多表现出高抗硫水泥钢渣混凝土比普通硅酸盐水泥钢渣混凝土的高。     

钢渣与矿渣对水泥性能影响的对比研究

通过实验室制备的钢渣粉与生产用矿渣粉的对比试验研究,了解钢渣粉与矿渣粉制备水泥的性能差异,为钢渣在水泥中的应用奠定实验基础.实验表明,钢渣粉的掺入可降低水泥稠度,延长水泥的凝结时间,实验用钢渣粉水泥体积安定性合格,钢渣粉的活性不如矿渣粉.     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土性能研究

研究了由钢渣-矿渣-粉煤灰制备的复合微粉对混凝土强度、收缩性能和氯离子渗透性能的影响。结果表明：在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,混凝土7d强度低于普通混凝土的强度,当复合微粉掺量小于45％时,其28d及以后强度高于普通混凝土。在同水胶比下,复合微粉等量取代水泥后,可有效降低混凝土的干燥收缩,且混凝土的抗氯离子渗透性能显著提高。     

改性钢渣作水泥混合材的基础性能研究

采用高温将粉煤灰和钢渣熔融得到改性钢渣,对掺加改性钢渣后所得水泥的微观结构和宏观力学性能进行研究与分析。结果表明:添加改性钢渣可降低改性钢渣水泥中fCaO的含量;添加改性钢渣水泥的强度比添加普通钢渣水泥的强度略低,但仍可满足P.SS32.5R级水泥强度的要求;改性钢渣作水泥混合材是可行的。     

利用电炉氧化钢渣制备混凝土矿物掺合料的研究

研究了磨细电炉氧化钢渣对水泥标准稠度需水量、水泥净浆流动度以及混凝土抗压强度、抗渗性、抗冻性、抗碳化等性能指标的影响.研究结果表明,磨细钢渣具有令人满意的减水效果且与混凝土减水剂有较好的适应性;适量磨细钢渣掺入混凝土中对混凝土抗压强度以及耐久性能影响不大;将磨细钢渣与磨细粉煤灰或矿渣混掺可以发挥复合效应,提高掺合料的活性,改善混凝土的性能.     

不同养护方式对钢渣混凝土抗压性能的影响

通过将不同养护方式、不同类型的钢渣混凝土和普通混凝土分别养护至3d、7d、28d,测定钢渣混凝土的抗压强度及其差异值,并对不同类型的钢渣混凝土的软化系数进行比较。研究表明:不同养护方式下的钢渣混凝土在养护28d时,抗压强度表现差异明显,且掺入钢渣粉、粉煤灰和矿粉的钢渣混凝土效果更好;不同养护方式下的钢渣混凝土抗压强度的差异值3d~7d时,呈现增长趋势,而7d~28d时,则逐渐减小;钢渣混凝土的耐水性良好,耐水性系数均大于1。     

钢渣作为混凝土掺合料的可行性研究

适量掺加矿物掺合料可以降低混凝土结构的孔隙率,提高水化产物的致密性,有效降低氯离子的渗透性,提高混凝土的使用寿命.本文主要研究了钢渣作为掺合料单掺或复掺对混凝土Cl-渗透性能及力学性能的影响,并分析探讨了其影响机理.结果表明:一定量的钢渣和粉煤灰复掺可以较好的提高混凝土抗压强度;随着钢渣掺量的增加,混凝土坍落度降低,抗氯离子渗透性能逐渐下降;钢渣与粉煤灰复掺时,混凝土抗氯离子渗透性能增加;大掺量(钢渣、粉煤灰掺量50％)掺合料可以提高混凝土抗氯离子渗透性能.     

掺粉煤灰和矿粉对混凝土开裂性能的影响

选用粉煤灰、矿粉作为掺合料以单掺和复掺的形式掺入到硅酸盐水泥混凝土中,检测其坍落度和3d、28d抗压强度以及早期抗开裂性能。研究结果表明:矿粉、粉煤灰均会降低混凝土3d强度,矿粉可以提高混凝土28d强度,粉煤灰掺量过大会降低混凝土28d强度。随着矿粉掺量的增加,混凝土坍落度随之降低,粉煤灰刚加入时会使混凝土坍落度降低,但是随着掺量的升高,坍落度会逐渐增大;开裂方面:单掺时,粉煤灰与矿粉都在掺量为37%时,抗开裂效果最佳,其中粉煤灰效果最好,复掺时,随着矿粉相对掺量的变大,裂缝的面积和数目都在增大。     

钢渣混凝土与普通混凝土的强度对比研究

通过实验,研究了碎石混凝土与钢渣混凝土的力学强度,探讨了不同配比条件下钢渣与碎石混凝土强度的变化规律,以及粉煤灰对强度的影响特点,为钢渣桩的推广应用提供基础数据。     

高钙粉煤灰复合钢渣改性技术的研究

在实验原材料质量条件下，按相关标准试验方法测试单掺高钙粉煤灰（简称高钙灰）和复掺高钙灰以及钢渣的混凝土的凝结时间、安定性、化学收缩率以及抗压抗折强度，以研究高钙灰与钢渣在混凝土中的应用。结果表明：（1）高钙灰的掺入改善了胶砂的工作性，降低了标准稠度用水量，廷缓了胶材的初终凝时间；随着其掺量的增加，标准稠度用水量降低．初凝和终凝时间延长。（2）在取代50％的水泥条件下，高钙灰与钢渣复合比单掺高钙灰的抗折抗压强度效果好，而且高钙灰和钢渣掺量之间根据设计要求不同存在着最佳掺量配比。（3）高钙灰与钢渣取代50％的水泥时，分别采用生石灰和磷石膏进行活性激发．效果显著。     

纳米SiO2对钢渣水泥基胶凝材料的影响

钢渣和水泥具有相似的矿物组成,可以作为一种潜在的胶凝材料,然而钢渣掺量较高时并不利于混凝土早期性能的发展。以钢渣质量分数为30%的钢渣水泥基胶凝材料为研究对象,探讨纳米SiO₂对其早期性能的影响。主要通过测量流动度、凝结时间和抗压强度评估物理力学性能,并利用微量热分析、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC-TG)等方法对掺有纳米SiO₂的钢渣水泥基胶凝材料的水化过程和水化产物进行分析。结果表明,当纳米SiO₂掺入的质量分数为3%时,纳米SiO₂可充分发挥火山灰活性,消耗大量Ca(OH)₂,同时由于纳米SiO₂颗粒的结晶成核作用和微集料填充作用,促进了钢渣和水泥的水化,水化初期的放热速率有所提高,从而提高钢渣水泥基胶凝材料的力学性能,28 d的抗压强度提高了14.0%。