钢渣水泥稳定级配碎石混合料性能评价与应用

为将钢渣水泥稳定级配碎石应用于半刚性基层,分析20%~80%钢渣掺量对水泥稳定碎石力学性能(无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量)、变形特性(干缩变形、温缩变形)、疲劳性能的影响规律,并基于室内研究成果铺筑试验段。结果表明:采用钢渣替代粗集料可增强水泥稳定级配碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量与抗疲劳耐久性能;增大钢渣掺量导致水泥稳定级配碎石温缩、干缩变形增大,以控制最大干缩系数不超过70~85με,以温度在-25~60℃区间内的平均温缩系数不大于12~15με/℃为限制条件,建议最大钢渣掺量为40%~60%;钢渣掺量40%的水泥稳定碎石基层试验段各指标,均满足相关设计、施工规范要求。

高钢渣掺量和高强度钢渣水泥的研制

钢渣的低水化活性而致钢渣掺量小 ,钢渣水泥强度 ,特别是早期强度低等一直是困扰其应用于水泥生产的难题。采用各原料预先单独粉磨然后混合的工艺 ,成功制备了一种新型钢渣水泥。研究结果显示 :该水泥 3d和 2 8d的抗折强度、抗压强度分别达 6 .8MPa、35 .1MPa和 7.8MPa、5 7.8MPa。各主要原料的配合比为 :w(钢渣 )为 5 0 %～ 5 5 % ,w (矿渣 )为 2 0 %～ 30 % ,w(水泥熟料 )为 10 %～ 2 5 % ,w(石膏 )为 3%～ 5 %。还借助 XRD和 SEM,对其水化及水化产物进行了分析研究。

钢渣粒度分布对钢渣水泥胶凝性能的影响

为了给钢渣水泥用钢渣粉的颗粒级配优化提供指导,研究了不同研磨时间下钢渣粉的粒度特性以及相应钢渣水泥的胶凝性能,并运用灰色关联分析方法计算了钢渣粉各粒级与钢渣水泥胶砂强度的关联度。结果表明:随着研磨时间的延长,钢渣的比表面积增大,活性增强,从而使钢渣水泥胶砂的抗折强度和抗压强度都得到提高。钢渣粉中小于20μm的颗粒、特别是10～20μm粒级对钢渣水泥胶砂的强度起促进作用,而大于20μm的颗粒对钢渣水泥胶砂的强度起阻碍作用,因此要使钢渣水泥具有更好的胶凝性能,应设法提高-20μm尤其是10～20μm粒级的含量,同时减少+20μm粒级的含量。

水玻璃对钢渣水泥激发机理的研究

钢渣、矿渣、激发剂掺量及水玻璃的模数等都对钢渣水泥强度有影响。研究结果表明钢渣和矿渣在水化过程中能相互促进水玻璃在钢渣水泥中充当初始骨架网络钢渣和矿渣水解的水化硅酸钙和铝酸钙凝胶在网络中起到镶嵌和填充作用Na+〔SiO4〕4-在激发过程中都发挥了作用但Na+主要作用是催化并不参与反应生成水化产物〔SiO4〕4-一方面与Ca2+等离子反应促进水化另一方面形成骨架充实网络通过对钢渣水泥中钢渣掺量、外加剂掺量和水玻璃的结构进行控制制得成本低廉、强度合格的钢渣水泥。

碳酸化预养护钢渣制备钢渣水泥的性能试验研究

应用碳酸化技术对比表面积287m2/kg的钢渣粗粉进行预养护,从而制备大掺量钢渣水泥,并对其性能进行了试验研究。试验结果表明,碳酸化钢渣的fCaO含量降低,水化活性提高。碳酸化预养护钢渣较未碳酸化的钢渣制备的钢渣水泥强度及安定性有显著提高;钢渣水泥的密度、比表面积、标准稠度用水量和凝结时间等基本物理量与碳酸化钢渣粗粉的掺入量有关;在满足水泥强度和压蒸安定性的条件下,碳酸化钢渣粗粉的掺量可达50%。

碳酸化预养护钢渣制备大掺量钢渣水泥的研究

应用碳酸化技术对比表面积为287m^2/kg的钢渣粗粉进行预养护,进行制备大掺量钢渣水泥的试验研究。实验结果表明:(1)钢渣粗粉在温度74℃,相对湿度70%～90%,CO_2气体浓度30%～40%的的条件下,碳酸化养护270min后其w(f-CaO)由5.67%降至0.34%;钢渣中的大部分f-CaO转化为CaCO_3晶体,而C_3S及C_2S基本未参与碳酸化反应。(2)由于碳酸化作用,钢渣中Ca的浸析浓度明显降低,钢渣的早期水化速度加快、早期水化活性提高。(3)应用碳酸化预养护后的钢渣粗粉制备的钢渣水泥,钢渣粗粉掺入量可达40%,3 d强度达20.6 MPa,28 d强度达44.7 MPa,并且压蒸安定性良好。

钢渣水泥的耐久性研究

本文对钢渣水泥(SLC)的长期强度、硫酸盐侵蚀、碳酸盐侵蚀、海水侵蚀及碱-集料反应等性能进行了实验研究。研究结果表明:钢渣水泥比纯硅酸盐水泥后期强度高,耐磨性好,抗硫酸盐、碳酸盐和海水侵蚀能力强,碱-集料反应体积膨胀量小。此外,本文还研究了钢渣水泥的水化机理和孔结构性能。

无熟料钢渣水泥稳定再生集料性能研究与应用

在研究无熟料钢渣水泥特性和安定性的基础上,重点研究了由无熟料钢渣水泥制备的水泥稳定再生集料的力学性能和耐久性.研究表明,采用无熟料钢渣水泥可以提高水泥稳定再生集料的延时强度,以确保水泥稳定碎石的施工质量.结合试点工程应用介绍了无熟料钢渣水泥在水泥稳定再生集料中的应用效果.

钠盐激发钢渣水泥的早期水化特性及动力学

采用钠盐作为激发剂,通过水化热测定、扫描电镜(SEM)分析和水化动力学模拟,研究了不同钠盐激发钢渣水泥的早期水化进程、水化特性及其水化动力学.结果表明:钠盐掺入不影响钢渣水泥的水化进程,掺与不掺钠盐的钢渣水泥水化进程均分为起始快速放热期、诱导期、加速期、减速期和衰减期5个阶段;加速期水化反应由成核反应控制,属自催化反应;减速期水化反应由相边界反应与扩散机制共同控制;衰减期水化反应由扩散机制控制;由于反应机理的不同,加速期反应速率常数是衰减期的6~8倍,掺入钠盐的钢渣水泥反应速率常数大于未掺钠盐的,钠盐的掺入有助于钢渣水泥水化反应的进行,不同钠盐对水化的促进作用表现不同,加速期前铝酸钠对水化的促进效果较好,而到减速期后硅酸钠表现更佳.

影响大掺量钢渣水泥强度的主要因素探讨

根据对大掺量钢渣水泥的组分活性差和强度低的主要影响因素及其解决方法进行试验的结果认为:可以通过掺加水泥熟料、粒化高炉渣和粉煤灰的方法来改善钢渣的物质组成,进而提高其强度,但必须加入适当的激发剂。常用的激发剂有硫酸盐系(如石膏)、硅酸盐系(如水玻璃)等。试验表明:当加入激发剂B和高炉渣磨细粉,即当钢渣加入量为60%,加10%的激发剂B和30%的高炉渣磨细粉,或者当钢渣和高炉渣总加入量≥94%,只加5%或6%的激发剂C时,钢渣水泥的强度均可以达到325水泥的强度要求。同时还认为:增加组分的细度也是提高钢渣水泥组分活性、提高强度的一种有效方法。

复合外加剂对钢渣水泥性能的影响

以碱矿渣水泥的理论为基础，在普通钢渣水泥中加入Ａ矿和Ｂ矿，既解决了钢渣水泥早期强度低的问题，又改善了钢渣水泥的后期性能。通过砂浆强度测试，差热分析，Ｘ射线衍射分析，孔结构测试及电子显微镜分析，探讨了复合外加剂对钢渣水泥性能的影响，研究了其水化产物和水化机理。提出了外加剂的合理掺量。

卡塔尔钢渣水泥性能的研究

从卡塔尔的平炉钢渣样品中回收不同粒径的铁,将除铁后的钢渣磨细制成钢渣微粉,再加入熟料、石膏配制成钢渣水泥,检测并分析了钢渣微粉的活性指数和钢渣水泥的物理性能、放射性。结果表明:钢渣的最优掺量为25%,可配制强度等级为52.5的钢渣水泥,且其3 d抗折强度和抗压强度均高于未掺钢渣试样的;当钢渣掺量>25%时,随着钢渣掺入量的增大,钢渣水泥的力学强度逐渐降低;将钢渣微粉制成钢渣水泥可使其放射性降低至合理范围以内。

基于全工业废渣的无熟料钢渣水泥试验研究

以钢渣、脱硫石膏和矿渣等工业废渣为主要原材料,复合掺入少量激发剂,设计了1组正交试验,研究了无熟料钢渣水泥的强度、安定性和凝结时间等物理力学性能,并通过SEM、EDS微观分析手段进一步探究该无熟料钢渣水泥水化产物的结构及其组成。

复合助磨剂对钢渣水泥粉磨效率及性能的影响

0前言 水泥助磨剂一般为表面活性较高的化学物质[1],作用于水泥粉磨作业过程,有利于降低水泥粉磨能耗、改善水泥性能、提高水泥及混凝土各龄期强度,已经成为水泥行业节能减排的重要技术和产品之一[2]。

钢渣水泥生产走出困境的探讨

分析了全国钢渣水泥生产状况，认为技术落后是钢渣水泥生产处于困境的原因。指出了钢渣粉碎设备、石膏煅烧设施以及外加剂的使用技术是影响钢渣水泥产量和质量，制约钢渣水泥发展的主要技术难题。笔者对这些问题进行了初步分析，并提出了探讨性的看法。

少(无)熟料钢渣水泥的研究

从碱－－矿渣水泥原理出发，在钢渣，矿渣水泥中引入碱性激发剂，降低水泥熟料用量，改善物理性能。提出４２５少（无）熟料钢渣矿渣水泥合理的配料方案，并对钢渣水泥混凝土碱集料反应进行了初步探讨。

含铅钢渣制备钢渣水泥的试验研究

采用钢渣处理含铅废水,将吸附有Pb2+的钢渣作为混合材制得钢渣水泥。测定了钢渣水泥的标准稠度用水量、凝结时间、胶砂流动度、强度等物理性能,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和水化热测试等手段分析钢渣水泥的微观水化性能与结构,测定钢渣水泥的Pb2+浸出浓度。结果表明,钢渣能有效处理含铅废水,当Pb2+与钢渣的投加质量比为1∶10时,废水中Pb2+的去除率可达80.04%,钢渣对Pb2+的吸附容量为80mg/g。将此含铅钢渣作为混合材制备钢渣水泥,当含铅钢渣掺杂量低于20%(质量分数,下同)时,制备的水泥试样强度等级达到52.5R;当含铅钢渣掺杂量为40%时,水泥试样强度等级达到42.5R;XRD与SEM分析表明,制得的钢渣水泥未出现异常水化产物;含铅钢渣未导致水泥水化延迟,且钢渣水泥中的Pb2+在酸性和中性环境下的浸出浓度均满足《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)。

助磨剂对钢渣水泥粉磨效率及性能的影响

选用三异丙醇胺和市售助磨剂与复合助磨剂进行对比,在相同掺量、相同粉磨时间下通过分析钢渣水泥的细度及物理性能的变化,从微观和宏观相结合的角度对助磨剂的作用机制进行了探讨。结果表明:复合助磨剂能够很好地降低钢渣水泥的45μm筛余、提高粉体的均匀性指数。复合助磨剂没有改变钢渣水泥水化产物的种类,只是增加了水化产物的数量,加快了粉体矿物的水化进程,钢渣颗粒的活性得到较好的激发,C-S-H凝胶、Ca(OH)2晶体和钙矾石结合紧密,因此强度得到提高。