工业废渣改良膨胀土填料工程特性研究

为分析工业废渣改良膨胀土填料力学强度的效果,分别向膨胀土中掺入不同比例的钢渣和镁渣,以4%、6%石灰掺量改良膨胀土为对照组,进行室内试验研究。结果表明,膨胀土掺入钢渣或镁渣后,与同掺量石灰改良膨胀土效果相近,改善亲水性和膨胀性,降低塑性指数显著,抗压强度明显提高。钢渣掺量增加1%,钢渣土塑性指数降低8%;镁渣掺量≤4%,镁渣土塑性指数较素膨胀土降低了54%;钢渣或镁渣掺量≥4%,膨胀土自由膨胀率低于临界自由膨胀率;钢渣土和镁渣土前期抗压强度增长快,28d抗压强度至少是90d抗压强度的88%; 4%掺量钢渣或镁渣提高膨胀土抗压强度最佳,且钢渣土和镁渣土水稳定性良好,裂隙性和干湿效应弱化。     

配合比对含钢渣粉RPC强度的影响

针对活性粉末混凝土(RPC)研究与应用中存在的成本高、能耗大等问题,以钢渣粉、超细粉煤灰、硅灰等作活性细掺料、细河砂作集料,进行含钢渣粉RPC的研制.研究分析了水胶比、砂胶比及钢纤维掺量等配比参数对含钢渣粉RPC强度的影响,确定了含钢渣粉RPC的适宜水胶比、胶砂比及钢纤维掺量.按这些配合比参数在一定的胶凝材料组成下,经...     

肯尼亚天然火山灰质材料粉磨特性和活性研究

选取肯尼亚天然火山灰质材料凝灰岩和火山渣，通过粉磨功指数、相同细度粉磨时间和活性指数研究了两种天然火山灰质材料的粉磨特性和活性，并通过化学结合水、孔结构和SEM对其活性的差异进行了分析。结果表明:凝灰岩粉磨功指数为15.17 kWh/t，火山渣粉磨功指数为25.82 kWh/t，凝灰岩相比于火山渣更易磨细；火山渣的化学结合水低于凝灰岩，孔结构分布优于凝灰岩，从而使其活性高于凝灰岩。     

锰渣掺合料水泥砂浆和混凝土性能试验研究

通过对锰渣化学成份的分析和性能试验,说明锰渣是一种活性材料,可以作为水泥砂浆和混凝土的掺合料,变废为宝,保护环境。以不同掺量的锰渣进行了水泥砂浆和混凝土的收缩性能、工作性和力学性能试验,为进一步研究锰渣在水泥砂浆和混凝土中的应用提供参考。     

双掺废渣对透水混凝土的协同效应

研究了粉煤灰和钢渣的单掺和双掺部分取代水泥作为胶结料对透水混凝土性能的影响。结果表明:单掺粉煤灰对透水系数没有明显影响,但是使早期抗压强度降低,后期抗压强度升高;单掺钢渣使透水混凝土的早期抗压强度降低,后期抗压强度先升高后降低。粉煤灰和钢渣的双掺对胶结料各组分的水化具有协同促进作用,显著提高透水混凝土的强度。当粉煤灰掺量为15%~20%,钢渣掺量为10%~15%时,透水混凝土的抗压强度较高。     

掺细钢渣的石灰钢渣土干缩性能研究

以掺细钢渣的石灰钢渣土为研究对象,通过室内试验研究石灰钢渣土的干缩性能,结果表明,掺细钢渣的石灰钢渣土的干缩性能优于石灰土。     

钢渣沥青混合料路用性能试验研究

为了探究不同钢渣骨料掺量下沥青混合料的路用性能,对AC-13C型钢渣沥青混合料在钢渣掺量分别为0%、30%、50%、70%和90%时采用传统马歇尔击实试验,按照体积法原理进行配合比设计,分析研究了不同钢渣掺量下沥青混合料的路用性能。结果表明:钢渣骨料表现为碱性,与沥青胶结料黏附性较好,随着钢渣掺量的增加,钢渣沥青混合料高温性能以及抗水损坏性能均表现出先增大后减小趋势,低温性能以及体积安定性逐渐降低,钢渣掺量在50%时沥青混合料路用性能相对最佳。     

钢渣微粉对水泥路用性能的影响研究

为了研究钢渣粉掺量对钢渣粉-水泥复合材料路用性能的影响规律,通过向水泥中掺配不同比重钢渣微粉,研究钢渣微粉对水泥水化热、标准稠度需水量、凝结时间以及安定性的影响,结果表明:钢渣微粉的水化程度较低,活性成分较水泥少;钢渣微粉的掺入降低了标准稠度用水量,延长了水泥凝结时间;在钢渣粉掺量小于40%时,依据试饼法进行检测的钢渣粉-水泥复合材料的安定性结果合格;在钢渣微粉掺量为30%时,水泥胶砂流动度出现峰值,钢渣微粉水化进程随着龄期增长而不断提速,对水泥胶砂的强度贡献主要集中在后期。     

废弃砂浆类建筑垃圾活性激发研究

对废弃砂浆类建筑垃圾进行破碎、筛分和粉磨后，研究了粉磨时间、碱激发剂以及复合激发剂对砂浆微粉活性的影响。采用抗压强度、抗折强度、XRD和TG—DSC—DTC对试样的力学性能和微观结构进行了测试。结果表明：随着粉磨时间的延长，砂浆微粉的活性不断提高，粉磨时间超过40min时，活性增长的趋势变缓；碱激发剂（NaOH）可以提高砂浆微粉的活性，当NaOH掺量为3％时，活性达到最大值；复合激发剂（NaOH＋CaSO4）可以显著提高砂浆微粉的活性，NaOH与CaSO4的比例为1：1，当掺量为3％时激发效果最佳。     

钢渣-矿渣-粉煤灰制备高活性超细矿物掺合料及性能研究

针对工业固废资源化利用过程中低活性废渣难应用问题，将钢渣、矿渣和粉煤灰复掺粉磨制备高活性超细矿物掺合料，研究了原料配比和颗粒细度对超细矿物掺合料性能的影响，对超细矿物掺合料使用扫描电镜(SEM)分析微观形貌，使用粒度粒形仪分析粒度粒形，将超细矿物掺合料取代水泥研究其流动性和活性。结果表明：当钢渣∶矿渣∶粉煤灰质量比为3∶5∶2时，采用球磨粉磨90 min可制得平均粒径3.64μm、D₅₀=2.53μm, 28 d活性指数可达104%的高活性超细矿物掺合料；超细粉粒径随粉磨时间的增加而降低，超过90 min后粉磨效率降低细度趋于稳定；掺入超细粉体后浆体的流动度略有降低，但对浆体硬化后的结构增强作用明显。     

钢渣微粉对沥青混合料性能影响研究

在沥青混合料中掺加钢渣微粉,分析用钢渣微粉替代部分或全部矿粉对沥青混合料性能的影响。通过冻融劈裂试验来评价不同掺量的钢渣微粉对沥青混合料水稳定性的影响,并由车辙试验来评价不同掺量钢渣微粉对沥青混合料高温稳定性的影响。试验结果表明:钢渣微粉可以改善沥青与集料的粘附性,提高沥青混合料的水稳定性;可以明显改善沥青混合料的高温稳定性,提高沥青路面的抗车辙能力;而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣粉的最佳掺量为沥青混合料总质量的4.5%。改善沥青混合料性能的机理在于钢渣的碱度大和比表面积大。但是钢渣微粉对沥青混合料其他性能提高不明显。     

沥青稳定钢渣混合料性能研究

沥青稳定碎石混合料由于能解决传统半刚性基层容易形成干缩裂缝和温缩裂缝等问题,已成为研究热点之一。利用武钢转炉钢渣制备出沥青稳定钢渣混合料,并分别采用动稳定度、马歇尔稳定度、劈裂试验对其高温稳定性能和水稳性能进行研究。试验结果发现,沥青稳定钢渣混合料具有非常好的高温稳定性及抗水损害性能,可以作为柔性路基材料使用。     

钢渣集料膨胀抑制方法及混合料体积稳定性研究现状

将大宗固体废弃物钢渣进行大规模的再利用具有良好的经济、环境和社会效益。钢渣的体积膨胀风险是限制其大量用作建筑材料的主要原因。因此,对钢渣的体积稳定性进行有效调控是钢渣资源化的关键。针对钢渣集料体积安定性不良的问题,分别从钢渣集料和钢渣沥青混合料的体积稳定性特征方面概述钢渣沥青混凝土体积稳定性调控方法研究进展。研究结果表明：工艺法和熔融调质法都能显著减少熔融钢渣中的活性物质含量,从而降低膨胀风险;对于冷却后的固态钢渣,酸碱中和法和掺合料法对钢渣的体积膨胀抑制效果明显,能将钢渣的体积膨胀率降低70%以上;其中,将矿渣微粉、粉煤灰和硅灰进行三元复掺会产生"超叠加效应",抑制效果明显高于单一掺合料;无机和有机表面改性技术能将钢渣膨胀率降低20%~45%,与其他调控方法相比效果较差,但其处理方式简单且处理周期短,适用于处理f-CaO含量较低的钢渣;粗钢细石沥青混凝土的浸水膨胀率与纯钢渣沥青混凝土相比降低了30%~40%,且钢渣沥青混合料的浸水膨胀率随着钢渣替代比例的升高而增加。因此,在实际应用中,应根据原材料情况严格控制钢渣的替代比例,以保证膨胀特性满足要求。     

钢渣SMA路用性能试验研究

针对沥青混合料的路用性能特点,以钢渣作为原材料,设计并制备出钢渣SM A沥青混合料。并在室内试验过程中,首先研究了钢渣的材料特性,并采用普通车辙试验检验混合料的高温稳定性;在IN STRON材料试验机进行混合料的低温性能与疲劳性能试验;通过测定钢渣与沥青之间的接触角值以及浸水车辙试验来评价钢渣SM A混合料的水稳定性。试验结果表明,钢渣可以作为沥青面层优质集料使用,设计并制备出的沥青混合料具有良好的路用性能。     

石灰细钢渣土底基层抗压强度的研究

以马鞍山细钢渣为研究对象，通过室内试验研究了石灰细钢渣土用作公路底基层的抗压强度。采用正交试验设计方法，确定了细钢渣与土的适宜质量比。     

粉煤灰及钢渣在冷再生混合料中的应用

在乳化沥青冷再生混合料中使用5种不同剂量的粉煤灰和钢渣来取代部分水泥,研究其对混合料相关路用性能的影响。结果表明:1)粉煤灰替代量为25%时,其马歇尔强度有所提升,其余路用性能均有所下降,建议控制量在25%以内;2)添加钢渣后,混合料的所有性能均有所下降,要严格控制钢渣的替代量在40%以内。     

面向沥青混凝土矿料全替代的钢-铁渣梯级利用

钢渣和铁渣是伴随炼钢产生的2种典型固废。目前部分钢渣已被再生用于替代沥青混凝土中的粗骨料。为进一步提高钢渣和铁渣的再利用效率，探讨了采用不同粒径的钢渣和铁渣100%替代沥青混凝土矿料的可行性。首先基于材料微观分析技术以及集料技术指标测试方法，揭示不同粒径钢渣和铁渣的材料特征，确定适合其100%替代沥青混凝土矿料的粒径搭配方案；然后验证方案的可行性，采用Superpave方法设计沥青混凝土，优化拌和工艺，检验沥青混凝土的主要工程性能。结果表明：钢渣细集料受自身矿物胶凝活性的影响易固结成块，铁渣粗集料的技术指标不佳，因而两者不宜直接替代沥青混凝土矿料使用。采用钢渣粗集料、铁渣细集料和钢渣粉100%替代常用的石灰石矿料，结合使用高黏度的SBS改性沥青和改进型混合料拌和工艺，可制备出性能优良的沥青混凝土，且部分性能指标优势显著：其高温下的流动次数（F_n）以及低温下的断裂能分别提高了18%和23%。可见，将不同粒径的钢渣和铁渣搭配使用可实现两者在沥青混凝土中的梯级全利用。     

无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料的研究

利用无机结合料稳定钢渣砂作为新型路面基层材料,以无侧限抗压强度作为评价指标,研究了二灰稳定钢渣砂、粉煤灰稳定钢渣砂、水泥粉煤灰稳定钢渣砂等3种路面基层材料的强度性能,并提出了各材料的最佳配合比。与传统路面基层材料进行对比,发现无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料具有较好的强度,经济性能优良,市场应用前景广阔。     

钢渣体积膨胀特性研究与胀裂模拟

中国钢渣排放量大，综合利用率较低，堆放占地且污染环境，急需开展源头减量、资源化利用和无害化处置，而钢渣体积安定性不良且变异大是制约其大规模利用的首要原因。通过基于钢渣中f-CaO含量、分布、反应活性及与水反应难易程度提出钢渣集料体积膨胀演化模型，并利用钢渣粉、钢渣骨料的浸水膨胀试验开展体积膨胀模型参数的检验、拟合与验证。采用90℃热水浴浸泡试验和X射线衍射仪分析钢渣体积膨胀率、颗粒胀裂率与钢渣中f-CaO含量之间的关系，最后运用ABAQUS有限元模拟中的温度-位移模型和材料脆性断裂模型研究f-CaO的体积膨胀对钢渣骨料胀裂的影响。结果表明：钢渣体积膨胀与f-CaO的含量及分布、钢渣颗粒粒径的大小、浸水温度等因素有关，钢渣体积膨胀模型能很好地预测其体积膨胀的发展规律，模型参数可以通过浸水膨胀试验拟合确定，且采用二阶体积膨胀模型对钢渣粉、钢渣集料的浸水膨胀率预测较为准确。钢渣骨料的体积膨胀率与胀裂率均与f-CaO的含量密切相关，90℃浸水胀裂率宜控制不大于10%。ABAQUS温度-位移模型和材料脆性断裂模型能够近似模拟不同位置及富集程度的f-CaO体积膨胀对钢渣脆性裂纹的产生与扩展，模拟结果表明，位于近表面的f-CaO比内部f-CaO更容易造成局部胀裂。