钢渣路面基层材料安定性能试验研究

钢渣的安定性能是钢渣能否在公路路面基层中大面积应用的关键因素。以不同陈化龄期的武钢自然处理钢渣作为研究对象,测试了钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量,采用压蒸粉化率法与压蒸存活率法对钢渣的安定性能进行了分析测试,并利用试件裂缝监测与加州承载比(CBR)浸水膨胀率综合评价了钢渣路面基层材料的安定性能。试验结果表明:随着陈化时间的延长,钢渣的游离氧化钙含量逐渐减少,压蒸存活率逐渐增大,压蒸粉化率逐渐减小,陈化半年后各个粒级的钢渣颗粒粉化率明显降低,钢渣的各个粒径的存活率均达到了94%以上,并且中间粒径的压蒸存活率明显比两边粒径范围的钢渣存活率大;陈化初期(前3个月)钢渣类基层试件在早期均出现了不同程度的裂缝,陈化半年之后,钢渣类基层试件体积稳定性能大幅提高,裂缝出现几率显著降低;钢渣路面基层材料CBR试件的浸水体积膨胀率随着陈化时间的延长而逐渐降低,钢渣粉煤灰CBR试件的微膨胀值仅为钢渣CBR试件的1/6,并且能提前达到体积稳定状态,可见加入粉煤灰后,能显著提高钢渣路面基层的体积稳定性能。     

利用钢渣生产混凝土路面砖的研究

炼钢产生的钢渣如不利用将占用大量的土地且会产生污染。文章介绍了利用合理粒径的钢渣作为混凝土路面砖细骨料使用的可行性以及试制的混凝土路面砖的整体性能。     

脱硫石膏对钢渣骨料水泥砂浆性能的影响

为了提高脱硫石膏和钢渣的综合利用率,采用固废协同利用技术制备胶凝材料,研究脱硫石膏掺量对非碳化钢渣骨料水泥砂浆和碳化钢渣骨料水泥砂浆干燥收缩、水分散失、力学性能和抗冻性能的影响,揭示脱硫石膏对钢渣砂浆性能的影响机理。研究结果表明：随掺量的增加,脱硫石膏对钢渣骨料水泥砂浆干燥收缩和水分散失的抑制作用逐渐增强,砂浆的抗压强度和抗冻性能逐渐下降。脱硫石膏与水化产生的Ca(OH)₂晶体及钢渣中的Al₂O₃,SiO₂反应生成钙矾石(AFt),针状AFt被簇状C-S-H凝胶包裹着构成空间网状结构。由于非碳化钢渣中的部分游离CaO(f-CaO)碳化成CaCO₃,减少了f-CaO水化反应生成的OH^-,促进了脱硫石膏与水泥的水化反应,因此碳化钢渣骨料水泥砂浆的性能优于非碳化钢渣骨料水泥砂浆的性能。     

钢渣处理汞污染海水的研究

选取一种钢铁工业废物——钢渣处理含汞海水,探讨了钢渣含量、钢渣粒径和汞初始浓度对除汞效果的影响.研究结果表明:钢渣对汞具有较好的去除效果,投加5g/L 80目(粒径＜0.18 mm)钢渣处理0.5μg/L的含汞海水,汞的去除率达到90.6%.钢渣对汞的去除主要是吸附作用,通过钢渣处理能够显著降低污染海水中汞浓度,为解决...     

钢渣粉在水泥砂浆中的应用研究

测试了不同球磨时间所得钢渣粉的比表面积、粒度分布和活性指数,研究了不同掺量钢渣粉和钢渣粉与硅粉复配的胶凝材料对水泥砂浆强度的影响。结果表明,球磨时间越长,对应的钢渣粉的粒径越小,活性指数越高。钢渣粉掺入量的增加会降低其对应水泥砂浆的强度。比表面积为467.8m2/kg和平均粒径为26.89μm的钢渣粉在10%掺量时其28d活性指数可高于100%。硅粉的加入可提升钢渣粉的活性指数。     

温拌钢渣沥青混凝土的配合比与施工技术

为建设低碳环保型道路,在G109线担下路路面表面层施工中运用了温拌钢渣沥青混凝土,通过材料检验和试验室试配确定了温拌钢渣沥青混凝土的配合比,又通过路面面层施工总结了温拌钢渣沥青混凝土的施工技术。经过检测和实践表明,温拌钢渣沥青混凝土是低碳环保型的路面面层材料。     

钢渣细集料在混凝土路面中的应用

武钢技术中心以钢渣细集料+复合矿渣微粉作为混凝土的胶结材,配制了路面混凝土。所用复合矿渣微粉比表面积大于350m2/kg,主要以高炉矿渣及组合料与调节料组成。试验应用研究结果表明:(1)钢渣细集料矿渣微粉胶结材28d胶砂抗压强度可达50MPa以上,抗折强度达10.1MPa,安定性合格,凝结时间正常,整体密实,适用于道路等工程。(2)钢渣细集料混凝土试验路面满足设计强度等级C30。在大气温度接近0℃的施工条件下,其现场同条件跟踪养护28d试样,抗压强度亦达到设计强度的102%。(3)浇筑钢渣细集料混凝土路面,施工性能良好。(4)与普通硅酸盐水泥比较,配…     

钢渣集料对泡沫混凝土性能的影响

为探索钢渣的低能耗资源化利用途径,该文以钢渣作为集料,对使用不同级配和不同掺量钢渣集料的泡沫混凝土的基本性能进行试验研究。试验中采用了5种不同钢渣级配和5个钢渣掺量等级(10%~50%)用作泡沫混凝土的集料,从抗压强度、吸水率和干体积密度3个方面对其综合性能进行测试。试验结果表明:钢渣作为集料会增大泡沫混凝土干密度及吸水率,且混凝土强度均呈先增后减趋势,当钢渣粒径定为0.3mm,掺量在30%时强度达到最大。同时,随着钢渣粒径的增大和掺量的增加,泡沫混凝土后期强度变化率均增大,这说明钢渣与水泥之间具有协同作用,有利于促进水化反应,一定程度上提高了钢渣泡沫混凝土的强度。     

钢渣对水溶液中铬的吸附及其动力学研究

以钢渣为吸附剂去除溶液中的铬,考察了pH、钢渣投量及粒径、转速等因素对钢渣吸附效果的影响,并结合吸附动力学和扩散模型及钢渣的矿物组成变化探讨了钢渣对Cr(Ⅲ)的吸附去除机理.结果表明,钢渣对Cr(Ⅲ)具有明显的吸附去除效果,且不受溶液pH值的影响;当体系中存在还原剂Fe(Ⅱ)时,Cr(Ⅵ)可被还原为Cr(Ⅲ)而被钢渣吸附去除;在转速为180 r/min的条件下,钢渣对Cr(Ⅲ)的吸附过程遵循Lagergren一级吸附速率方程及Weber-Morris颗粒内扩散模型,此时钢渣内扩散是吸附过程的主要控制步骤.且Cr(Ⅲ)的初始浓度越高则吸附速率越低;X射线荧光(XRF)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,铬在钢渣上的吸附去除主要是通过生成铬氧化物以及与钢渣中的Ca、Fe等元素生成难溶化合物来实现的.     

钢渣骨料透水混凝土力学性能与透水性能影响因素分析

为实现钢渣资源再利用,减少砂石资源消耗,采用钢渣作为骨料制备透水混凝土,探究了骨胶比、骨料粒径及矿粉掺量对钢渣骨料透水混凝土力学性能和透水性能的影响。结果表明,增大骨胶比会导致钢渣骨料透水混凝土力学性能下降,但能够提高混凝土的透水性能;随着钢渣骨料粒径的增大,钢渣骨料透水混凝土力学性能呈现出先增大后减小的趋势,透水性能则呈现出先减小后增大的趋势;当粒径为9.50～13.20mm的钢渣骨料与粒径为13.20～16.00mm的钢渣骨料1∶1复掺时,透水混凝土力学性能最优,28d抗压强度和抗折强度分别达到24.94MPa、3.02MPa;钢渣骨料透水混凝土透水性能随矿粉掺量的增加而逐渐减小,力学性能则呈现出先增大后减小的趋势,且当矿粉掺量为30%时,钢渣骨料透水混凝土力学性能达到最优值,28d抗压强度和抗折强度分别为29.64MPa和3.29MPa。     

钢渣粉颗粒特征对活性粉末混凝土强度的影响

研究了钢渣粉比表面积对含钢渣粉活性粉末混凝土(RPC)抗压强度的影响,运用灰色关联度分析法探讨了钢渣粉颗粒群特征对RPC抗压强度的影响规律.结果表明:钢渣粉的比表面积宜控制在460～550m2/kg之间,同时,应尽量减少或限制粒径大于30μm的钢渣粉颗粒含量,增加粒径为5～30μm,尤其是粒径为5～10μm的钢渣粉颗粒的含量,以优化钢渣粉的颗粒级配,从而提高钢渣粉颗粒群的反应活性、改善含钢渣粉RPC的性能.     

钢渣混凝土的导电性研究

试验研究了风淬钢渣混凝土的导电性。研究结果表明风淬钢渣对混凝土的导电性具有明显改善作用,随钢渣掺量增加,混凝土的电阻率降低，电阻率的稳定性提高，对固化龄期和含水量的敏感性降低。钢渣粉磨可进一步降低混凝土电阻率,磨细时间越长,电阻率降低越明显。     

钢渣集料表面改性及其在沥青混凝土中的应用

钢渣用作集料制备沥青混凝土是处理冶炼废弃物和弥补天然集料不足的很好选择,但是钢渣掺量过高会引起沥青混凝土路用性能下降。本研究采用有机硅树脂表面改性技术对钢渣进行处理,研究不同钢渣掺量下沥青混凝土高温、低温及水稳定性变化。通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对路用性能进行测试。结果表明,钢渣的掺入对沥青混凝土高温性能有所提高,但钢渣掺量超过60%时开始下降。水稳定性和低温性能随钢渣掺量的增加而下降,但在钢渣集料表面经改性处理后,水稳定性得到显著提高,高温性能也有所改善。根据主要路用性能指标变化情况及规范要求,建议将钢渣掺量控制在60%,对于水稳定要求较高的路面采用有机硅树脂对钢渣进行改性处理。     

钢渣透水混凝土路面数值模拟及结构设计分析

基于静态力学试验测定钢渣透水混凝土的孔隙率、抗压强度以及弹性模量之间相关性,将透水混凝土路面孔隙分成上、中、下三层,采用ABAQUS软件建模,以迁安市某市政道路为背景,分析不同孔隙率和不同面层厚度下主应力变化情况,并研究了不同降水条件下透水混凝土孔隙率和面层厚度的选择要求。分析结果表明：钢渣透水混凝土材料抗压强度与孔隙率之间具有线性相关系,而弹性模量和普通混凝土一样符合受立方体抗压强度影响的规律,但相比较普通的混凝土偏小;钢渣透水混凝土路面结构设计厚度需要最大主应力满足抗折强度以及透水层的总厚度满足透水所需厚度,对于该路段最合理最经济的路面结构层钢渣透水混凝土孔隙率为17%,厚度为22 cm;而当降水条件发生变化时,在不同降水条件下都存在一个理想路面结构层厚度和透水混凝土孔隙率。     

等强度条件下钢渣混凝土的抗氯离子渗透和抗硫酸盐侵蚀性能

分别以C30和C50混凝土为研究对象,在28 d抗压强度近似相等的前提下,研究了钢渣对混凝土后期强度、抗氯离子渗透性和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究表明:无论是对于C30还是C50混凝土,在等28 d强度条件下,掺入钢渣都能在一定程度上提高混凝土的后期抗压强度,而且在一定范围内,钢渣掺量越大,对混凝土后期强度的提高作用越明显;钢渣对混凝土后期的抗氯离子渗透性能没有不利影响;掺入钢渣可以在一定程度上提高混凝土后期的抗硫酸盐侵蚀性能,相比之下,钢渣对C30混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的改善效果更加显著;当钢渣掺量增加到一定程度后,混凝土后期的抗硫酸盐侵蚀性能不会有进一步的提高。     

水泥稳定钢渣在路面基层中的应用技术研究

本文介绍了利用工业废渣(钢渣)——水泥稳定钢渣在路面基层中的应用技术研究,对存放不同龄期的钢渣的物理、力学、化学性能进行研究,通过大量室内试验,选定存放5年以上且分解稳定、级配满足要求的钢渣经水泥稳定后用于公路路面底基层和基层取得成功。该项研究可将废物充分利用、节约成本、有利环境保护。     

钢渣资源化研究进展

主要分析限制钢渣资源化的原因,通过粉磨、化学激发和热力激发处理钢渣,利用其他矿物掺合料复配改性钢渣水泥复合材料,并简单地阐述了在混凝土、水泥砂浆和路面材料等领域推广使用。     

透水生态钢渣混凝土路面施工技术

以上海世博园区世博中心透水生态钢渣混凝土路面施工为例，提出了透水生态钢渣混凝土路面的施工技术措施，总结了该路面较普通混凝土路面的优越性，从而为同类型工程的施工奠定了基础。     

钢渣沥青混合料在路面表层的应用技术研究

针对河北省武安市某钢厂钢渣,主要开展钢渣大比例用于沥青混合料铺筑路面的研究,有效替代粗集料,形成沥青路面材料中的骨架支撑,发挥钢渣抗压强度大、耐磨能力强等特点,提出基于陈化处理的原材料质量控制方法、钢渣沥青混合料体积设计方法,经过路用性能验证后,将钢渣占比提升到35%,钢渣AC-16C沥青混合料成功应用于武安市道路工程路面表层中,取得了明显的技术经济及环保效益。     

基于灰色关联分析的钢渣沥青混凝土水稳定性研究

该文采用灰色关联法,分析了不同生产工艺的钢渣、级配、沥青以及集料粒径的水稳定性能,并通过计算它们的关联度,得出了影响钢渣沥青混凝土水稳定性能的主次因素。研究结果显示,影响钢渣沥青混凝土水稳定性的因素相对影响程度依次为沥青、集料、级配和粒径。