钢渣混凝土研究现状分析

目前钢渣的综合利用已经成为一个热点问题,本文主要论述了钢渣在混凝土中的研究意义,具体阐述了钢渣混凝土的发展概况、研究现状及实际工程应用状况等问题,提出了复合掺合料配比及掺量问题、钢渣钝化问题、安定性不良问题、钢渣细度问题等在钢渣混凝土研究中亟待解决的问题,指明了钢渣混凝土的应用前景。     

利用废硫酸和废铁屑生产聚合硫酸铁的研究

论述了用氯碱企业的废硫酸及废铁屑生产聚合硫酸铁的方法及其可行性。     

低碱度磨细钢渣混凝土的性能研究

对掺入磨细电炉氧化钢渣的混凝土的抗压强度及抗渗性、抗冻性、抗碳化等耐久性能进行了研究。结果表明:低碱度电炉氧化钢渣具有一定反应活性,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无显著影响,但掺量以不超过20%为宜;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。     

钢渣微粉对混凝土性能的影响

本文探讨了不同掺量、不同细度钢渣混凝土的工作性、力学性能;对不同掺量钢渣混凝土的初始坍落度、坍落度损失、抗压强度等性能进行了全面分析。通过实验证明:(1)应用磨细后的唐钢钢渣可以配制出较高强度的高性能混凝土;(2)钢渣矿粉掺量越大,减小坍落度经时损失的作用越大;(3)采用比表面积为(525～600)m2/kg的钢渣矿粉,在其掺量为50%～60%的情况下,可配制出强度接近40MPa以上的混凝土。(4)当钢渣掺量一定时,钢渣矿粉细度对混凝土工作性能的影响较小。     

钢渣和矿渣复合掺合料对混凝土力学性能的研究与分析

通过混凝土力学性能试验,研究了钢渣和矿渣以不同的比例代替水泥掺入混凝土中以及将钢渣和矿渣按照不同的比例配置复合掺合料掺入混凝土中对混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:钢渣矿渣都能在合理掺量范围内提高混凝土的抗压强度,且复合掺合料中钢渣矿渣的不同比例对混凝土的影响程度较为接近。     

利用钢渣制备水泥熟料及性能研究

炼钢厂电弧炉产生的钢渣中化学成分与水泥原料的化学成分相似,利用钢渣作为水泥原料之一,可用来制备水泥熟料。水泥的主要原料是石灰石、页岩、河沙、钢渣,通过破碎矿物球磨制取原料的粉末、筛选、配比、混料、煅烧、破碎、球磨、混合、成型及性能的测试分析,可得出如下结论:水泥熟料会随钢渣掺入量增多出现烧结现象,钢渣掺入量最大值会因温度升高而降低,越大粘锅现象越严重;空冷方式优于炉冷方式,空冷得到的熟料硬化后几乎无开裂;15%的钢渣掺入量在1300℃煅烧,保温2 h,500℃取出空冷能得到性能最佳的水泥熟料,水泥水化硬化后不出现裂纹,硬度较高,密度最大,球磨后粒度较好。     

钢渣沥青混凝土耐久性室内试验研究

钢渣体积安定性不良且变异性大,当钢渣作为集料用于沥青混凝土时,存在体积稳定性不足和耐久性不明风险,长期服役过程中可产生体积膨胀甚至开裂,严重制约了其在道路建筑领域中的大规模应用。通过游离氧化钙含量、浸水膨胀率及集料压蒸试验检测了不同产地钢渣的体积稳定性,提出了钢渣集料体积安定性快速评价方法与控制指标。利用马歇尔试件和圆形切片试件的长期高温浸水试验分析了钢渣沥青混合料的体积稳定性能,并采用长期浸水后间接拉伸强度、回弹模量、疲劳寿命及车辙永久变形综合评价钢渣沥青混凝土力学性能的耐久性。结果表明：钢渣集料压蒸试验条件较为苛刻,可快速检测体积安定性,其胀裂粉化率宜不大于5%。在长期高温浸水条件下,沥青膜无法阻止水分侵入到钢渣集料内部,导致其沥青混凝土产生体积膨胀和性能衰减。钢渣沥青混凝土圆形切片试件能很好地反映出鼓包、裂纹的产生与演化过程。通过玄武岩沥青混凝土作为基准进行对比分析,提出了基于力学性能的钢渣沥青混凝土耐久性控制基准。     

含钢渣复合掺合料对混凝土耐久性的影响

研究了掺钢渣、矿渣和粉煤灰复合掺合料混凝土的碳化、氯离子渗透、碱集料反应、抗冻及绝热温升性能.结果表明:在同水胶比下,复合掺合料等量取代水泥后,混凝土的抗碳化性能和抗氯离子渗透性能有明显提高,混凝土碱集料反应膨胀率显著降低,当复合掺合料用量超过50%,混凝土抗冻性有所降低.掺加复合掺合料可显著减小胶凝材料的水化热,以及混凝土的绝热温升值和温升速率.     

钢渣粉和玄武岩纤维对混凝土压拉性能影响的试验分析

为了研究钢渣粉掺量和玄武岩纤维掺量对混凝土压拉性能的影响,进行了不同钢渣粉掺量和不同玄武岩纤维掺量的压拉性能试验,并对试验结果进行了分析与机理探讨。试验结果表明:单掺玄武岩纤维的混凝土在掺量为3 kg/m3时,抗压、劈裂抗拉强度较好;单掺钢渣粉的混凝土,随着钢渣粉掺量的增加,抗压、劈裂抗拉强度先提高后降低,当钢渣粉掺量大于20%时,其强度降低比较明显;玄武岩纤维钢渣粉混凝土在玄武岩纤维掺量为3 kg/m3、钢渣粉掺量为10%~20%时效果较好,抗压、劈裂抗拉强度相对于基准混凝土能分别增加6.5%和11.9%。     

工艺条件对钢铁废渣玻璃陶瓷显微结构的影响

通过对材料组成和结构的设计,获得了高炉渣和钢渣用量为55％－60％,抗弯强度大于300MPa,显微硬度达12GPa,耐磨性比GCr15钢高26倍的玻璃陶瓷。探讨了微晶化工艺条件对钢铁废渣玻璃陶瓷的显微结构和性能的影响,在一定工艺条件下所制备的玻璃陶瓷的晶相含量可达90％以上,晶粒大小仅0．1－0．3μm,多为等轴柱状晶,以辉石类为主晶相。     

钢渣掺入料对矿渣水泥性能的影响

按照不同钢渣掺比制作了混凝土样块, 测定了不同钢渣掺比和不同养护条件下混凝土样块的抗压强度以及浸出pH 值, 研究了不同钢渣掺比下混凝土样块的抗压强度与水化反应的关系和机理. 实验结果表明: 20% 钢渣掺比为最佳掺比, 而超过30% 掺比之后的混凝土抗压强度逐渐下降; 混凝土样块在去离子水中的浸出pH 值随钢渣的掺比和混凝土样块碳化时间的不同而变化, 主要原因是钢渣含有一定量的低铁铝相.     

碱矿渣混凝土受压应力-应变关系试验研究

为研究碱矿渣混凝土的受压应力-应变关系,分别制作单轴受压混凝土棱柱体标准试件和钢管约束条件钢管混凝土试件,开展单轴受压条件和钢管约束条件下碱矿渣混凝土受压应力-应变关系试验.结果表明:单轴受压条件下,碱矿渣混凝土立方体强度和棱柱体强度关系仍可采用现行规范建议式表示,采用无量纲两段式应力-应变关系模型拟合的单轴受压应力-应变关系与试验曲线结果吻合良好;钢管约束条件下,碱矿渣混凝土极限强度和极限应变均较单轴条件下有了明显提高,表明钢管约束作用能够较好地提高核心混凝土的强度和韧性性能;采用已有钢管约束核心混凝土应力-应变关系模型拟合的应力-应变关系曲线与试验曲线吻合较好.结果表明:现有普通混凝土应力-应变关系模型对单轴受压条件和钢管约束条件下碱矿渣混凝土仍然适用.     

钢管高钛矿渣砂超高强混凝土短柱轴压力学性能试验研究

高钛矿渣是较好的内养护材料,将其作为细集料制备超高强混凝土灌入钢管,可减小核心混凝土收缩造成的脱黏、脱空,提高钢管超高强混凝土组合结构构件强度。通过10根钢管混凝土短柱轴压测试,研究分析了高钛矿渣砂取代率对钢管高钛矿渣砂超高强混凝土轴压力学性能的影响,结果表明：高钛矿渣砂取代率对钢管混凝土试件的破坏形态、荷载-位移曲线、应力-应变曲线、应力-横向变形系数曲线规律无明显影响,试件均为剪切破坏模式;随着高钛矿渣砂取代率的增加,钢管混凝土试件的承载力与初始刚度随之增加,在取代率为60%时,均达到最大值;由于核心混凝土强度过高,试件含钢率偏小,钢管对核心混凝土约束效应有限,实测承载力小于规范计算承载力。     

钢渣处理酸性煤矿废水的实验研究

酸性煤矿废水具有高Fe、Mn离子浓度及低p H的特点,对环境危害极大。钢渣呈碱性并具有吸附性,但不能得到充分利用,堆积现象严重。本研究利用钢渣处理酸性煤矿废水,并对钢渣进行浸出性实验。结果表明,利用钢渣处理酸性煤矿废水具有一定的安全性,无大量金属离子析出,钢渣能够将酸性煤矿废水中的Fe、Mn离子完全去除,且在10 h三组实验组的p H均提升到5~6。利用钢渣处理酸性矿山废水是可行的,但在具体的工程应用中应考虑到前期Mn离子的溶出问题。     

利用醋酸提取钢渣中的钙离子

研究了不同参数对钢渣在醋酸溶液中钙离子溶出效率的影响.结果表明:钢渣中的钙离子能在醋酸溶液中迅速溶出,其溶出速率随着醋酸体积分数的增大而加快,最大溶出率在83%～85%左右;随着钢渣细度的增大,钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率加快;适当提高反应温度可加快钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率.     

煤矸石硅酸盐炉渣混凝土制品生产工艺

介绍了用煤矸石硅酸盐炉渣生产混凝土制品的两种方法,针对煤矸石硅酸盐混凝土中的钢筋锈蚀问题,提出了应注意的事项。