钢渣在工程中的应用

介绍钢渣在工程领域的综合利用途径,并从钢渣的综合利用技术现状出发,提出了目前存在的问题,对其应用前景进行了分析。     

改良钢渣路基填料膨胀性试验研究

为降低钢渣的膨胀特性,提高钢渣的综合利用效率,对钢渣开展了不同改良处理方法下的浸水膨胀率试验。结果表明：随着预浸水时间的增加,钢渣的膨胀率呈逐渐减小的变化特征,但降低幅度不是很明显;粉质黏土掺量较大时,对钢渣膨胀性能起到一定的抑制作用,但效果也不明显;剔除小于4.75 mm的钢渣颗粒进行级配调整,同时辅以粉质黏土或者水泥,能显著改善钢渣膨胀特性,掺入30.0%粉质黏土可将膨胀率降低至1.9%,满足设计规范≤2.0%要求,若再掺入5.0%水泥,膨胀率可进一步降低至1.7%。建议采用调整级配+30.0%粉质黏土的方法对钢渣路基填料进行膨胀性改良。     

透水钢渣沥青混合料现状与研究进展

现总结了钢渣的化学成分、矿物相及碱性;分析了影响钢渣体积稳定性的因素及这些因素的来源和改善方法;对比了透水钢渣沥青混合料与普通透水沥青混合料在配合比设计方法上的异同。通过对已有的国内外透水钢渣沥青混合料研究成果及发展趋势的分析和总结,研究了钢渣的材料特性在透水沥青混和料的路用性能方面较天然集料的优势,最后对透水钢渣沥青混合料的未来发展趋势进行了展望。     

集料表面改性技术对钢渣性能影响研究

为解决钢渣体积安定性不足、吸水率高的问题,采用表面改性技术对钢渣进行改性处理,将甲基硅酸钾溶液作为表面改性剂,探究不同改性剂浓度、改性剂处理时间、钢渣粒径范围对钢渣性能的影响规律,并就改性剂废液能否循环利用问题展开研究.结果表明,当改性剂浓度为3wt％、改性处理时间为24 h时,4.75 mm～9.5 mm钢渣的吸水率...     

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。     

钢渣在沥青路面面层中的应用

<正>0引言钢渣是炼钢厂的工业废料,其大量堆积造成的粉尘污染会严重影响周边环境。近年来,随着社会对废料处理的迫切要求和天然石料的供不应求,工程部门开始认识到钢渣中蕴藏的巨大应用潜力,经过不断研究与试验,钢渣开始在公路工程中得到应用。在北京,北京市路政局率先开展二灰钢渣应用研究。     

钢渣水泥混凝土力学性能及耐久性研究

本文通过钢渣替换粗集料进行水泥混凝土配合比设计研究,评价钢渣混凝土的相关性能。用钢渣等质量替换混凝土中的粗集料,进行钢渣水泥混凝土配合比设计,确定钢渣的合理掺量,对比分析钢渣混凝土和普通混凝土在工作性、力学性能以及耐久性等方面的差异,评价钢渣对水泥混凝土相关性能的改善效果。试验结果表明,钢渣的掺入,会降低混凝土的工作性能,随着钢渣掺量的增加,坍落度逐渐降低;随着钢渣掺量的增加,混凝土力学性能及耐久性逐渐增强,综合考虑钢渣等质量替换粗集料的合理比例为50%,但需要选用适宜的减水剂用量来改善钢渣混凝土的工作性能。     

钢渣作为集料在道路工程中的均质性应用研究

将钢渣作为集料应用于道路工程中,为实现钢渣的高附加值利用,需对堆存钢渣的均质性进行研究.为提高钢渣均质性,对原样钢渣进行了一次颚式破碎和二次锤式破碎工艺处理,并采用变异系数CV和压蒸粉化率f评价钢渣的均质性.研究结果表明:原样钢渣中超粒径(≥31.5 mm)颗粒含量大,最大占46.9％,不同取样位置各粒径颗粒变异系数大...     

风淬钢渣砂替代细集料在沥青混合料中的应用研究

利用风淬钢渣替代沥青混合料中玄武岩细集料,制备沥青混合料研究其对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能的影响,并通过SEM及X-CT等材料检测技术对试验结果进行分析。试验结果表明风淬钢渣替代细集料极大地降低了油石比,显著改善了低温性能及水稳性能,从而表明风淬钢渣可以替代细集料生产沥青混合料,为钢渣的处理提供了一条有效的途径,同时极大地降低了沥青混合料的生产成本。     

钢渣沥青混凝土的制备与应用

钢渣是炼钢厂生产钢材时剩下的废料,据统计,2008年中国钢产量达到5×10~8t,钢渣产量约为0.7×10~8t。随着国民经济增长,钢制品的需求日益增大,作为副产品的钢渣也以平均每年1.5×10~7t的速度增长。堆积的钢渣不仅占用大量土地,而且会造成环境污染。如何合理有效地重新利用这些钢渣,使它们变废为宝,是科技工作者长期以来试图解决的问题。就目前来说,钢渣利用途径主要有:返回冶炼再用、制作钢渣水泥、作为筑路土基层及回填工程材料、作农肥和酸性土壤改良剂、用于废水处理以及作为炼钢熔剂等。国外对钢渣已经有了较高的利用率。欧美、日本对钢渣的利用率达到了100%,其中的50%～60%运用于道路。在英国,甚至有98%的钢渣运用于沥青与水泥路面。目前中国钢渣利用率仅为20%,远低于国外发达国家,一方面是因为重视程度不够,另一方面则由于钢渣处理工艺及应用技术研究投入较少。在工程应用方面,钢渣的消化利用从二灰钢渣用于半刚性基层开始,经历了钢渣在沥青混合料中的应用,近年来发展到钢渣用于抗滑磨耗层中,伴随着应用的不断推广和应用层位的拓展,对钢渣的研究也不断深入。中国正处在高速公路快速发展时期,天然砂石资源供应日渐紧张,同时生产的钢渣占地堆放和环境污染越发严重,假如能将钢渣代替天然砂石资源用于沥青混凝土路面工程,将有效解决以上矛盾,而且能产生巨大的经济效益和社会效益。     

钢渣特性及其在道路沥青混合料中的应用进展

基于钢渣的特性,现概述了钢渣作为集料在沥青混合料中的应用进展。首先,总结了经不同方法处理的钢渣集料力学性能、化学成分和物理结构等方面的差异。钢渣表面结构粗糙、棱角丰富,表现出良好的耐磨性和耐压碎性,但也存在密度大、吸水率高及体积不稳定等问题。其中,体积不稳定是影响钢渣在沥青混合料中应用的关键因素。其次,根据不同配合比设计方法,分析了加入替代比例钢渣集料对沥青用量、沥青混合料性能的影响,表明沥青混合料中,钢渣百分比的增加通常会导致设计沥青用量、矿料间隙率、Marshall稳定性和密度增加。最后,详细总结了钢渣集料对沥青混合料在防滑、水损害、抗车辙和抗疲劳等现场性能的影响,发现钢渣代替沥青混合料中的粗集料,可以改善抗滑、抗车辙和抗疲劳等性能。水损害性能则由于钢渣的产生来源不同,变化结果不确定性较大。综合来看,钢渣替代集料能够一定程度上改善路用性能,但钢渣集料体积不稳定,可能带来一定的变异性,在道路应用过程中,应有针对性调控,以确保沥青混合料性能的稳定。     

表面改性处理对钢渣及其混合料性能影响研究

为研究表面改性处理对钢渣材料及其混合料性能的增强效果,将硅丙乳液作为表面改性剂,探究不同改性剂浓度、改性时间对钢渣性能的影响规律,利用无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验以及劈裂强度试验评价水泥稳定碎石钢渣混合料的路用性能.研究表明,表面改性对钢渣的疏水性能及其体积稳定性具有积极影响,4.75 mm～9.5 mm、9....     

沥青混凝土用钢渣集料预处理方法研究

采用钢渣替代天然集料用于沥青混凝土能够解决钢渣固体废弃物处理和天然集料短缺两大难题。本文总结、提出了3种用于沥青混凝土的钢渣处理工艺,并初步评价了处理后钢渣沥青混凝土的改善效果,结果表明经过处理后钢渣的抗水损害性能有不同程度的提高。     

利用包钢钢渣修筑道路的室内试验研究

通过对钢渣性能的分析和室内进行的二灰钢渣，水泥钢渣混合料配比试验，确认钢渣可广泛应用于道路建筑之中，同时对钢渣在应用于基层修筑方面提出了合理的材料配合比。     

不同混合料类型的钢渣沥青混凝土高温性能研究

为对比分析不同混合料类型的钢渣沥青混凝土高温性能,选取AC-13C与SMA-13两种钢渣沥青混合料为研究对象,进行车辙试验,与几种普通沥青混合料的车辙试验进行对比研究,并对钢渣使用时应注意事项进行了研究。结果表明:两种类型的钢渣集料沥青混合料的动稳定度均高于玄武岩及石灰岩配制的沥青混合料,因此,钢渣对动稳定度的增加有明显的促进作用;钢渣应用于道路工程时,应对钢渣原料的膨胀性能进行准确测试,并控制4号细钢渣集料的用量。     

改性钢渣沥青混合料性能研究

针对钢渣遇水膨胀、体积稳定性差的问题,使用甲基硅酸钠溶液对钢渣进行表面改性处理,将改性钢渣代替粗骨料制备改性钢渣沥青混合料,测试其路用性能和体积稳定性。试验结果表明,甲基硅酸钠溶液在钢渣表面生成一层防水树脂薄膜,可有效降低改性钢渣的吸水率和膨胀率,可明显减小钢渣的压碎值和磨耗值;与钢渣沥青混合料和石灰岩沥青混合料相比,改性钢渣沥青混合料的路用性能明显提高;与钢渣沥青混合料相比,浸水120 h后,改性钢渣沥青混合料的体积稳定性提高了51.3%。     

掺钢渣粉的水泥稳定碎石动态模量试验研究

通过钢渣在磨细不同时取得的钢渣微粉合成与硅酸盐水泥粒径组成相近,由硅酸盐水泥和钢渣微粉共同作为胶凝材料,研究了钢渣微粉水泥碎石用于高等级公路半刚性基层材料的强度指标、压缩变形和模量及温度对动态模量的影响.     

基于预处理的钢渣膨胀性抑制措施及其机理研究

为了研究浸水、掺加粉煤灰和表面改性3种预处理措施对钢渣膨胀性的抑制机理和抑制效果,采用浸水膨胀率来表征预处理后钢渣的体积变化,通过扫描电子显微镜试验(SEM)研究钢渣预处理后的微观结构变化。结果表明:浸水预处理措施下随着水温的升高,膨胀组分被消解的速率也变快,并在钢渣表面形成水化硅酸钙(C-S-H)保护层。常温下浸水预处理措施消解时间较长,当温度升至60℃时,消解效率能够增长1倍,90℃时消解最快。当在钢渣中逐渐掺入粉煤灰后,其膨胀性逐渐减小,在消解过程中表面也逐渐被火山灰反应的产物包裹,当粉煤灰掺量大于18%时膨胀率降低效果减弱;在水和粉煤灰同时作用的条件下,其膨胀性的抑制效果比单一条件时效果更为优异,掺入12%的粉煤灰,并在60℃条件下浸水15 d,其抑制膨胀性效果最好。表面改性方式处理后的钢渣在表面形成了一层新的界面,增强了钢渣的抗水渗透能力,保证了钢渣的体积安定性,又提高了其力学性能。不同的预处理技术措施对应的处理效果各不相同,但均可以降低钢渣的膨胀性,为钢渣安全应用于道路工程提供技术支持。     

钢渣特性及在道路工程中的应用研究

钢渣是钢铁企业冶炼钢材中的副产品,具有良好的建筑材料性能。通过对防城港某钢厂钢渣陈化0、6、12个月的钢渣级配情况、化学成分、基本物理力学指标、CBR承载比等指标进行研究,分析其用于道路工程的可行性。结果表明:该钢渣级配良好,其压碎值、坚固性、针片状颗粒含量、CRB值等满足路用材料的要求,只是吸水率指标较大,可以用于低等级道路的面层、道路的基层和垫层、道路回填工程及地基处理等,但在应用时尚应考虑其体积膨胀性、运输耗能、环境影响等问题。     

钢渣粉对沥青混凝土水稳定性能影响研究

为研究钢渣粉对沥青混凝土水稳定性能的影响,首先利用多种不同的表征方法对钢渣粉的化学成分、矿物相和微观形貌进行分析,明确钢渣粉的理化性质。然后采用钢渣粉替代不同比例的石灰石矿粉制备沥青混凝土,通过浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验分析钢渣粉对沥青混凝土水稳定性的影响。研究结果表明,钢渣粉的理化特征有助于改善其与沥青的相容性,增强沥青胶浆与集料的粘附性能。随着钢渣粉用量的增加,沥青混凝土的水稳定性得到持续改善,尤其当钢渣粉替代量在75%或以上时,沥青混凝土的水稳定性指标提高非常显著。