基于游离氧化钙含量的钢渣膨胀率快速预测方法分析

钢渣在道路工程中的大规模应用具有显著的经济和社会效益,但其在使用中会因为体积膨胀而导致路面出现破坏。为快速准确地评定钢渣的体积稳定性,本文根据钢渣的体积膨胀与其游离氧化钙含量的密切相关性,以多种钢渣为样本,分别采用浸水膨胀试验和改进的乙二醇-EDTA滴定试验,测试了其浸水膨胀率和游离氧化钙的含量,通过室内滴定试验快速准确地预测了钢渣的浸水膨胀率。

矿物细掺料对钢渣集料膨胀性的抑制作用

本文针对钢渣集料遇水膨胀,不利于工程应用的问题,研究采用矿物细掺料抑制钢渣集料的膨胀性,以扩大钢渣在道路工程中的应用。通过浸水膨胀率试验和抗压强度试验,分析硅灰、矿渣微粉、粉煤灰和复合细掺料的掺量、复合细掺料的组成等因素对钢渣集料膨胀性的影响。结果表明:矿物细掺料对钢渣集料的膨胀性具有明显的抑制作用。在钢渣集料中分别单掺硅灰、矿渣微粉、粉煤灰或掺入复合细掺料以后,钢渣混合料浸水膨胀率均明显降低;在细掺料品种相同、复合细掺料组成相同的情况下,钢渣混合料浸水膨胀率均随着细掺料掺量的增加而降低。从抑制钢渣集料膨胀性的效果以及适用性等方面综合考虑,采用掺量为10%、矿渣微粉:粉煤灰:硅灰为1:1:2(质量比)的三元复合细掺料更为适宜。矿物细掺料能抑制钢渣集料膨胀性的主要原因是矿物细掺料具有火山灰效应和微集料效应。

水泥稳定钢渣基层体积膨胀性能研究

研究热泼钢渣和热闷钢渣作为集料时,水泥稳定钢渣基层材料的体积膨胀性能。结果表明,在同等条件下热闷钢渣集料的f-CaO含量以及浸水膨胀率远低于热泼钢渣;热闷钢渣基层材料的体积稳定性能较好。

高吸水性遇水膨胀橡胶的研究

遇水膨胀橡胶目前在水利工程等方面得到了广泛的应用,但其普遍存在吸水膨胀率低,以及反复浸水后的膨胀率和拉伸强度均降的问题。通过优化橡胶本体、补强体系、吸水树脂、硫化体系和加工助剂的种类和配比,有效提高了遇水膨胀橡胶的拉伸强度、膨胀率、反复浸水后膨胀率和拉伸强度,制备出性能优异且价格低廉的产品。

镍铁渣-黏土改性土承载特性试验研究

为研究镍铁渣-黏土改性土的承载特性,开展不同镍铁渣掺入比和压实度下镍铁渣-黏土改性土加州承载比(CBR)试验,获得干密度-含水率、单位压力-贯入量关系曲线和浸水膨胀率,分析其承载特性及其影响机理。结果表明,镍铁渣掺配黏土可有效提高压实后填料干密度,镍铁渣-黏土改性土的最大干密度随镍铁渣掺入比的减小先增大后减小,镍铁渣掺入比为65%时最大干密度达到峰值,约为2.18 g/cm^(3);相同压实度下,镍铁渣掺入比从80%降到65%时镍铁渣-黏土改性土的CBR值平均提高90%,镍铁渣掺入比从65%降到60%时CBR值平均降低12%;随压实度增加,镍铁渣-黏土改性土的CBR值近似呈线性增长,压实度对镍铁渣掺入比为80%改性土的影响较小,且压实度大于90%即可满足CBR大于8%和浸水膨胀率小于2%的要求。

国内外钢渣骨料的安定性处理和检验方法剖析

钢渣是钢铁工业最难以再利用的工业废渣,主要原因是钢渣中的游离氧化钙等膨胀性矿物造成钢渣体积安定性不良。作为一种大宗骨料资源,钢渣主要用于道路工程、混凝土砖、配重混凝土等。各国基本上采用浸水膨胀率试验方法检验道路工程用钢渣的安定性。在钢渣作混凝土砖和配重混凝土骨料的安定性检验方面,中国采用压蒸法。

路用钢渣陈化处理及其性能研究

为了促进废弃钢渣的循环利用,文章以防城港地区的钢渣为主要研究对象,试验研究不同陈化处理时间与方法下路用钢渣的矿物成分组成、物理力学性能、体积稳定性,以评价不同陈化处理对钢渣各项关键技术指标的影响作用。结果表明:钢渣中CaO含量最高占35.76%,其次是TFe占25.67%,新钢渣f-CaO含量随陈化时间呈波动性降低趋势;试验所取钢渣各项指标基本能够满足道路基层、底基层的应用要求,钢渣平均毛体积密度均约 2.9 t/m^(3) ,比石灰岩约大12.84%;新钢渣的稳定性较差,陈化3个月后钢渣浸水膨胀率由4.2%降至2.6%,添加20%石灰岩碎石混合后,混合料浸水膨胀率降至0.6%,陈化5个月后蒸压粉化率由13.8%降至9.1%;钢渣毛体积密度比石灰岩大,因此钢渣置换石灰岩时应等体积替换,以保证设计级配不发生变化;钢渣中f-CaO的分布不均匀,f-CaO测定时应增加取样及试验次数;浇水陈化方法对钢渣体积稳定性改善影响较小;钢渣添加碎石后可有效改善混合料的体积稳定性。

烧结干法脱硫灰用于掺合料的可行性研究

以烧结干法脱硫灰与矿粉复配成改性掺合料的方式,研究制备出的掺合料在不同烧结干法脱硫灰掺量下的抗压强度、浸水自由膨胀率以及干缩率,结果表明:采用烧结干法脱硫灰来激发矿粉制备出来的改性掺合料,其7d、28 d抗压强度都有显著提升,同时也提高了改性掺合料的浸水自由膨胀性能和干缩性能;综合分析测试结果后发现,烧结干法脱硫灰在改性掺合料中的掺量保持在胶凝材料的10%以下时,其各项性能可以在安全使用的前提下,达到一个最优的状态.

微生物改性影响钢渣安定性效果及其在道路工程中的应用

为快速高效解决钢渣安定性问题,研究了巴氏芽孢杆菌微生物改性钢渣安定性用的材料因素(微生物浓度、尿素浓度)和处置方法(处置时间、处置温度)对钢渣安定性和抗压强度的影响,并通过X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜等手段分析不同因素对微生物改性钢渣性能影响效果机制。在此基础上,将改性合格的钢渣应用于道路基层,测定其试件的7 d无侧限抗压强度和浸水膨胀率。研究结果表明:1)利用巴氏芽孢杆菌微生物可以有效的改善钢渣的体积安定性。当微生物掺量为钢渣质量的60%,尿素浓度2 mol/L,处置温度(20±2)℃,处置时间72 h时,微生物对钢渣中安定性处置效果最好,此时钢渣中游离氧化钙(f-CaO)含量为2.98%,符合YB/T 4184—2018《钢渣集料混合料路面基层施工技术规范》要求。2)利用改性钢渣制备道路基层材料,当水泥掺量为6%时,高速和一级公路基底层、二级及二级以下的公路基底层,和二级及以下公路基层的7 d无侧限抗压强度分别为4.1 MPa、4.6 MPa、5.1 MPa,与未改性前相比分别提升了20.6%、9.5%、8.5%,浸水膨胀率分别是1.77%、1.84%、1.92%,均符合YB/T 4184—2018中浸水膨胀率<2%的要求。