钢渣基功能填料的高附加值非建材领域应用研究进展

人类在面临一次资源日益枯竭的同时,又必须面对因一次资源消耗带来的固废难处理问题。因此,在充分考察钢渣性质基础上,利用钢渣特性,研发可以用于橡胶、涂料、塑料领域的钢渣基功能填料,有望实现钢渣跨产业生态链及高附加值利用,具有巨大经济价值与重要现实意义。钢渣基功能填料具有吸附性强、粒径小、与有机体系相容性好等特征,在橡胶输送带、钢结构防锈涂料、建筑外墙涂料、人造复合板材等领域具有广泛应用的潜力。本文首先对钢渣的特性、钢渣基功能填料的制备原理做了简要介绍;并就钢渣基功能填料作为橡胶填料、涂料颜填料与塑料填料的应用情况进行了具体分析。然后详细指出钢渣基功能填料用于橡胶复合材料、建筑外墙底漆、建筑外墙涂料、PVC微发泡板材的特点,并就目前钢渣基功能填料的局限性进行详细评述。在此基础上,指出优化钢渣基功能填料性能与开发多固废基协同复合功能填料,是钢渣基功能填料未来主要发展方向。

高差修补用钢渣沥青混合料的开发与性能研究

钢渣作为一种固体废物,压碎指标高、耐磨性能好,具有取代玄武岩石料制备高性价比高差修补材料的可能性。基于玄武岩和钢渣基本性能的对比分析,采用不同改性剂对钢渣进行改性,通过试验确定了高差修补用钢渣沥青混合料的最优.油石比和改性剂掺量。结果表明:钢渣可100%取代玄武岩石料用以开发高差修补材料;高差修补用钢渣沥青混合料的最优油石比为基准的115倍;根据混合料的可操作时间、固化时间和初期耐磨性能等试验分析,3种改性剂的最优掺加量分别为2.5%~3.5%、2.5%~3.0%和2.5%~3.0%。

冶金固废在建筑饰面用彩砂中的应用技术研究

随着冶金固废资源化利用产业发展的持续深化,环科公司近一步挖掘现有冶金固废资源的潜在价值,把部分产品的售价从十元、百元级逐渐提升到千元级,关系到实现“十百亿公司”的发展战略。项目利用冶金固废替代天然石英砂作为陶化彩砂主要原料。通过完成原料调配、筛分、制备、可复制的研究,对其作为替代部分石英砂骨料在人工彩砂和衍生的涂料、地坪等领域可广泛应用。

宝钢转炉滚筒渣在C30道路混凝土工程中的应用

宝钢转炉滚筒渣具有粒度均匀、强度高、密度大、针片状颗粒含量少等特点，适用于道路混凝土工程。针对C30道路混凝土工程，通过转炉滚筒渣集料的安定性分析以及配合比设计，配制出综合性能良好的C30混凝土，其中钢渣代碎石25%以上、钢渣代砂45%以上。掺加钢渣集料的C30混凝土力学性能优于普通混凝土，抗折强度有明显提高。通过微观分析发现，掺入钢渣集料后，混凝土孔隙、界面结构得到改善，有利于混凝土力学性能的提高。在宝钢内河码头道路工程中应用掺入钢渣的C30混凝土，对比普通C30混凝土，在冬季施工时，28d抗压强度提高8.5%，28d抗折强度提高17.9%；在春季施工时，掺入钢渣的C30混凝土抗压强度达到设计值的115%-144%。试点工程证明，一定掺量的宝钢转炉滚筒渣可以替代部分砂石配制混凝土应用于道路工程。

宝钢Ⅰ级粉煤灰和超细矿渣微粉制备套筒灌浆料的性能及应用研究

套筒灌浆料作为应用于钢筋套筒连接的结构材料,要求其具有早强、高强和高流动性的特点。本文采用宝钢Ⅰ级粉煤灰和超细矿渣微粉制备套筒灌浆料,研究其物理力学性能和工程应用效果。研究表明,宝钢超细矿渣微粉有利于降低套筒灌浆料的用水量,提高流动性以及3h和24h竖向膨胀率,改善粘度,能明显提高3d和28d抗压强度;利用超细矿渣微粉与粉煤灰双掺制备套筒灌浆料,Ⅰ级粉煤灰可进一步降低套筒灌浆料用水量,明显改善粘度和流动性,提高强度,且基本不影响到竖向膨胀率,从而制备出28d抗压强度超过110MPa的性能优良的套筒灌浆料,并成功应用于工程实践。

钛酸酯偶联剂对高炉矿渣粉活化的影响分析

高炉矿渣粉作为无机填料被用于制造人造大理石时,会面临与人造大理石中高分子成分相容性较差的问题,这将导致人造大理石的力学性能大幅下降。为改善两者之间的亲和性,采用钛酸酯作为偶联剂,分析在不同浓度、不同反应时间和不同温度条件下,偶联剂对高炉矿渣粉活化的影响。结果表明,控制偶联剂用量,提高反应温度,延长反应时间,可有效提高矿渣粉活化程度。

矿渣粉作为水泥混合材及混凝土掺合料的减碳功能分析

为助力建材行业早日实现“碳达峰、碳中和”目标,详细介绍了混凝土全生命周期内CO_(2)排放情况,指出混凝土全生命周期内CO_(2)排放的主要来源是水泥生产过程中排放的CO_(2)。分析矿渣粉替代部分水泥熟料作为水泥混合材和混凝土掺合料在减碳、节能和降耗方面的作用。分析结果发现,得出矿渣粉具有显著的绿色减碳功能,应积极推广其在水泥和混凝土中的应用。

冶金渣制备发泡陶瓷及其性能研究

以高炉渣、钢渣等冶金渣为主要原料,研究固体废物原料及发泡剂种类优选与配比调整、配套发泡剂选择、熔融温度及烧结时间等生产工艺参数控制对发泡陶瓷基本力学性能的影响,从而开发发泡陶瓷。研究结果表明:利用冶金渣为原料制备发泡陶瓷时,冶金渣适宜的添加量为20%~30%,其中高炉渣15%~20%,钢渣5%~10%;相比于碳粉,碳化硅(SiC)作为发泡剂更利于形成孔径分布均一、性能良好的发泡陶瓷样品;适宜的发泡温度为1150~1170℃,保温时间为60~70 min,升温速率为预热熔融阶段5~8℃/min、发泡阶段3~5℃/min,总烧结发泡时间为280~350 min。

底泥疏浚对温州市牛桥底河水环境质量的影响

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后水体中理化指标、重金属含量及生物毒性进行跟踪分析.结果表明,牛桥底河底泥疏浚显著降低了水中的CODCr浓度,提高了DO含量和透明度.疏浚工程实施后,水中NH+4-N、TN、TP及重金属含量呈现"先升高,后降低"的变化趋势.疏浚不同阶段牛桥底河水样对发光细菌和胚胎的生物毒性先增强后逐渐减弱,总体上,疏浚有助于减轻水样的生物毒性.相关性分析表明水样的生物毒性与TN相关性显著,与重金属相关性不大.

温州灵昆岛围垦区土壤重金属污染特征及生态风险评价

以温州灵昆岛围垦区土壤为研究对象,进行了Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg和As的测定及风险评价,为合理规划围垦区土壤提供理论依据.结果表明,灵昆岛围垦区土壤均受Cd和Hg污染最为严重,其地累积指数高于其他重金属元素,且对土壤重金属的潜在生态风险贡献最大.在围垦区内,底泥吹填区土壤中重金属含量最高,其次为农业生产用地.底泥吹填区土壤浸出液具有中等毒性,使热带爪蟾胚胎无法存活,建议在吹填区土壤开发利用之前采取一定的修复.

底泥疏浚对温州市牛桥底河底泥性质的影响分析

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后底泥中理化指标、重金属含量进行跟踪分析,并应用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属元素Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg、As进行污染评价.结果表明,牛桥底河底泥疏浚工程实施后,表层底泥的TP、TOC和重金属含量呈现＂先降低、后升高＂的变化趋势,疏浚后1到3个月内底泥重金属含量最低.虽然疏浚工程可以暂时地显著削减河道中污染物的总量,但其对河道水质和底泥的改善效果仅能维持3~9个月.两种评价方法均表明疏浚工程的实施在一定程度上减轻了牛桥底河底泥的污染水平和生态风险.

基于XRD与FTIR的碱钢渣胶凝材料复合激发机理研究

以Na_2SiO_3、NaOH和Ca(OH)_2制备碱溶液,然后利用碱溶液对钢渣进行活化处理。分别研究Na_2SiO_3用量、NaOH用量和Ca(OH)_2用量对碱钢渣胶凝材料的力学性能影响,获得最优力学性能的碱钢渣胶凝材料。采用XRD,FTIR和SEM对最优力学性能的碱钢渣胶凝材料进行表征。结果表明,当NaOH用量为4.50g、Na2SiO_3用量为11.25g和Ca(OH)_2用量为6.75g时,碱钢渣胶凝材料的力学性能最优。Na_2SiO_3对碱钢渣胶凝材料的7d抗压强度影响显著,NaOH对碱钢渣胶凝材料的3d抗压强度影响显著,Ca(OH)2对碱钢渣胶凝材料的28d抗压强度影响显著。Na_2SiO_3,NaOH和Ca(OH)_2碱性物质的加入促使钢渣形成稳定的C-S-H凝胶与沸石类相。

组成材料对压浆料物理性能的影响研究

主要研究了矿渣微粉和粉煤灰等矿物掺合料、纤维素醚、乳胶粉、膨胀剂和减水剂等组成材料及其掺量变化对后张法有粘结预应力混凝土孔道压浆料(简称压浆料)物理性能的影响规律,分析了压浆料的内部微观形貌。研究表明,组成材料种类及其掺量变化对压浆料的物理性能的影响规律显著不同。研究结果为利用适当比例的各种材料配制性能良好的压浆料提供了一定参考。

钢渣骨料水工生态框混凝土制备方法及性能研究

未经精细化破碎、筛分处理的钢渣中存在粗、细2种颗粒,单独取代砂或石会造成骨料级配不佳,拌合物和易性下降。为寻找一种适合不同来源钢渣制备水工生态框混凝土的方法,以宝钢钢渣为研究对象,将钢渣骨料分为粗颗粒和细颗粒,分别进行级配分析,据此设计适宜的配合比;对适宜配合比下制备的混凝土试块进行拌合物性能、力学性能、耐久性及安定性测试,分析并确定钢渣骨料在水工生态框混凝土中的最大掺量。结果表明:宝钢钢渣骨料中粗颗粒级配介于5~16 mm连续级配和5~20 mm连续级配之间,与5~25 mm连续级配碎石复配后,可基本满足5~25 mm或5~20 mm连续级配碎石的要求;细颗粒级配不满足Ⅰ区、Ⅱ区或Ⅲ区要求,需要与中砂进行搭配使用,细颗粒取代Ⅱ区天然河砂的比例不宜超过25%,最高取代比例不应超过45%。钢渣与砂石骨料的表观密度差异较大,钢渣骨料取代砂石用于制备水工生态框混凝土时,细颗粒和粗颗粒应按体积百分比分别取代砂和石。以上述方法制备的钢渣骨料水工生态框混凝土试块,混凝土拌合物均具有良好的和易性,混凝土试块28 d抗压强度提升10%~20%,56 d电通量降至700 C以下。但钢渣骨料体积取代比例超过30%时,混凝土试块安定性变差,建议水工生态框混凝土中的钢渣骨料对砂石的最大体积取代比例控制在30%以内。

OPC-GBFS-NS体系土体硬化剂固化土壤的作用效果研究

研究了以普通硅酸盐水泥(OPC)-矿渣微粉(GBFS)-硫酸钠(NS)体系制备的土体硬化剂对普通地表土壤和海滩淤泥这2种土壤的固化效果及其固化机理.研究表明,OPC-GBFS-NS土体硬化剂对2种土壤均具有良好的固化效果,使得固化土具有较高的无侧限抗压强度,对土壤中重金属离子Cd^(2+)也有较好的固结作用,能显著降低Cd2+的溶出.该土体硬化剂对土壤的固化效果主要源于其在土壤中能快速水化生成大量细长的水化产物钙矾石,并对土壤颗粒起到较紧密的胶结作用.

脱硝粉煤灰用于水泥和混凝土的应用技术研究

通过对比脱硝粉煤灰与普通粉煤灰应用于水泥、混凝土的性能差异及其与减水剂的相容性等,探索脱硝粉煤灰资源化利用于建材的应用技术。研究结果表明：萘系减水剂、聚羧酸减水剂均可用于掺脱硝粉煤灰的水泥-粉煤灰体系,且聚羧酸减水剂与该体系的相容性更好;掺脱硝粉煤灰的水泥比掺普通粉煤灰的水泥的凝结时间缩短20~25 min,3 d抗压强度下降3.2%~9.3%,3 d抗折强度下降1.5%~13.2%。掺脱硝粉煤灰的混凝土与掺普通粉煤灰的混凝土拌合物性能相近,其7 d、28 d抗压强度比掺普通粉煤灰的混凝土降低12.6%、6.1%。建议在实际工程应用中限制掺入量上限或结合现场验证试验后谨慎使用。

高掺量低值固废制备场坪硬化材料研究

拆房垃圾、钢渣和烧结脱硫灰是处置利用难度较高的低值固废。充分利用这类固废原料,通过原材料检测、正交试验、工程示范应用、现场检测,研发一种用于厂矿、堆场、建筑工地、道路基层的场坪硬化混凝土材料。该混凝土材料以GS硬化剂、烧结脱硫灰等为胶凝材料,以拆房垃圾再生骨料、钢渣为集料,固废总掺量达85%~90%,混凝土强度等级达C20,采用摊铺、碾压的工艺施工,可取代低强度混凝土。

钢渣原材料配制混凝土的试验研究与可行性分析

通过将钢渣部分替代混凝土掺合料及粗、细集料,试验研究了钢渣原材料对混凝土性能的影响,确定了钢渣用于混凝土的合理掺量,并从安定性与经济性的角度分析了其应用于混凝土的可行性。试验结果表明:钢渣微粉会对混凝土力学性能和耐久性产生不利影响,掺量不应超过20%,钢渣石会增加混凝土,钢渣砂对混凝土工作性影响较大;复掺时的最佳比例为钢渣微粉代20%矿粉,钢渣砂代40%中砂,钢渣石代20%碎石。综合分析表明,用钢渣作为原材料配制混凝土是可行的,且具有明显的经济效益。

基于MMLS3的全钢渣细集料微表处性能研究

基于MMLS3对全钢渣细集料微表处进行性能研究,试验表明:随着加载次数的增加,试件的质量损失率随之增大,摆值BPN随之减小,深度变化率逐渐变大,宽度变化率没有变化,渗水系数变化较小。采用100%宝钢滚筒渣细集料,有助于微表处长期磨耗性能和长期抗滑性能,不利于长期抗变形性能,对抗渗性能没有不利影响。综合长期耐磨性能、长期抗滑性能、长期抗变形性能、长期抗渗性能的表现,为了提高宝钢滚筒渣细集料在微表处中的利用率,在无车辙修补的需求时,推荐使用100%钢渣-70号乳化沥青组合;在有车辙修补的需求时,推荐使用100%钢渣-90号乳化沥青组合。

水泥基饰面砂浆的组成与性能研究

简述了水泥基饰面砂浆代替涂料、瓷砖,可用作建筑外墙装饰材料的广泛应用前景,同时介绍了水泥基饰面砂浆的组成材科及其作用、目前存在的问题及改进方法。