摘要

    研究了轉(zhuǎn)爐鋼渣粉和電爐渣粉、鋼渣和高爐礦渣雙摻粉的活性及渣粉摻量與混凝土性能的關(guān)系。鋼渣粉的比表面積增大，其渣粉活性提高。鋼渣粉可作為混凝土摻合料。鋼渣粉與礦渣粉復(fù)合使用，效果更好，活性指數(shù)可達(dá)S95等級(jí)要求。因此鋼渣粉和礦渣粉復(fù)合使用是鋼渣高價(jià)值利用的最佳途徑。

    關(guān)健詞:  鋼渣粉   混凝土  摻合料

 

    1 引言

    中國每年排出鋼渣量約1900萬噸，有效利用率約為50%1982年中國推出了鋼渣礦渣水泥品種，生產(chǎn)使用至今己有近三十年歷史。爾后，作者重點(diǎn)研究了鋼渣和礦渣的機(jī)械激發(fā)活性的機(jī)理，并用于生產(chǎn)。1999年在北京召開的冶金渣處理利用國際研討會(huì)上，筆者發(fā)表了高標(biāo)號(hào)鋼渣水泥和鋼渣粉、礦渣粉作水泥和混凝土摻合料的技術(shù)報(bào)告，并提出這是鋼渣高價(jià)值利用的發(fā)展方向。近兩年來對(duì)國內(nèi)外20余個(gè)鋼鐵廠的鋼鐵渣進(jìn)行了成分、活性及作水泥、混凝土摻合料的試驗(yàn)研究。為鋼鐵企業(yè)建設(shè)渣粉廠提供技術(shù)依據(jù)。這對(duì)實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)鋼渣零排放、促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境、為建筑工程提供優(yōu)質(zhì)建材都有一定意義。

    采用荷蘭菲利浦PW1 400X-熒光光譜分析測(cè)定試驗(yàn)用鋼渣的化學(xué)成分，結(jié)果見表1。

種類	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	Fe2O3	FeO	MnO	TiO2	P2O5	K2O	Na02
轉(zhuǎn)爐渣	11.03	2.78	46.89	8.97	13.82	9.84	0.43	0.82	1.29	0.07	--
電爐渣	16.17	2.75	35.73	6.45	8.42	23.62	3.91	0.55	1.10	0.03	0.01

 

    轉(zhuǎn)爐鋼渣堿度B=CaO/(SiO₂+P₂0₅) =3.81，屬高堿度鋼渣。

   
    鋼渣的礦物組成與其堿度Ca0/(Si0₂+P₂0₅)有關(guān)。電爐鋼渣的B= CaO/(SiO₂+P₂0₅)=2.07，屬中堿度鋼渣。在冶煉過程中，堿度逐漸提高，則依次發(fā)生下列取代反應(yīng):

    CaO+RO+SiO₂→CaO.R0.SiO₂2(CaO.R0.SiO₂)→3CaO.R0.2SiO₂+R03CaO.R0.2SiO₂+CaO→2CaO.Si0₂+RO2CaO.Si0₂ +CaO→3CaO.Si0₂

    式中 RO 代表二價(jià)金屬(一般為Mg⁺²、Fe⁺²、Mn⁺²) 氧化物的連續(xù)固熔體。

    鋼渣中含有硅酸鹽水泥熟料相似的硅酸二鈣(C₂S )和硅酸三鈣(C₃S)，高堿度轉(zhuǎn)爐鋼渣中其兩者含量在50%以上，中、低堿度的鋼渣中主要為C₂S，電爐鋼渣中硅酸鹽礦物含量略低。鋼渣的生成溫度為1560℃以上，而硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度在1400℃左右。鋼渣中的生成溫度高，其結(jié)晶致密，晶粒較大，水化速度緩慢。因此將鋼渣又稱為過燒硅酸鹽水泥熟料。

    ?；郀t礦渣的化學(xué)成分見表2,

         
                                     CaO+MgO+Al₂O₃

    高爐礦渣的質(zhì)量系數(shù)K= ----------------------- =1.73

                                      Si0₂+MnO+TiO₂

    細(xì)骨料為北京龍鳳山中砂，細(xì)度模數(shù)為2.85，含泥1.0%，表觀密度2.62g/cm³堆積密度為1555kg/m³粗骨用河北沙河碎石，粒徑為5~20mm，含泥量0.3%，針片狀含量4.8%，表現(xiàn)密度2.75g/cm³，堆積密度1464kg/m³

    采用 JG- 2高效減水劑，減水率在20%以上。

    (1) 渣粉比表面積按GB/T8074進(jìn)行。

    (2 ) 渣粉的活性指數(shù)及流動(dòng)度按GB/T18046-2000進(jìn)行。

    (3 )混凝土的強(qiáng)度和坍落度按GBJ81及GBJ80進(jìn)行。

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