转炉钢渣粉在水泥混凝土中应用的研究进展
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钢渣微粉在混凝土中的应用研究与实践发布时间:2022-12-06T05:55:01.492Z 来源:《福光技术》2022年23期作者:黄威1 林培芳2 赵杰1 洪伟群1 [导读] 2016年我国钢产量为11.38亿t,连续21年位居世界第一,按照钢渣产量为粗钢的15%~20%计算,2016年的钢渣产量在2亿t左右。
而目前我国钢渣的利用率只有10%左右,作为利用率低的固体废弃物,钢渣的堆放带来了严重的环境问题,且占用了大片土地,为社会经济和生态环境的可持续发展带来了巨大的压力。
1.广东韶钢嘉羊新型材料有限公司广东韶关 5121232.广东华欣环保科技有限公司广东韶关 512123摘要:钢渣作为活性掺合料用于混凝土是实现其资源化利用的有效途径。
文章基于昆钢钢渣粉具有的潜在活性及与水泥熟料相似的矿物组成,以钢渣粉取代矿渣粉制备C15、C20、C30和C40混凝土,分析了钢渣粉掺入对混凝土性能的影响,针对混凝土的工作性能、力学性能和水化产物,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段对掺钢渣粉混凝土的流动性、塌落度损失、泌水率、抗压强度、抗拉强度以及净浆水化产物等进行研究。
结果表明:钢渣粉与矿渣粉复掺有利于提高混凝土的流动性、延缓了塌落度损失,降低了混凝土的滞后泌水,并满足了力学强度的设计要求;钢渣粉的掺入,水化产物种类没有改变,钢渣粉早期水化速度较慢,后期水化程度逐渐提高。
关键词:建筑材料;钢渣粉;混凝土;矿渣粉;工作性能引言2016年我国钢产量为11.38亿t,连续21年位居世界第一,按照钢渣产量为粗钢的15%~20%计算,2016年的钢渣产量在2亿t左右。
而目前我国钢渣的利用率只有10%左右,作为利用率低的固体废弃物,钢渣的堆放带来了严重的环境问题,且占用了大片土地,为社会经济和生态环境的可持续发展带来了巨大的压力。
安定性不良、早期活性低、易磨性差、成分波动大是钢渣在水泥混凝土中应用受限的几个主要原因。
钢渣在水泥生产中的应用研究摘要:钢渣因成分波动大、易磨性差、稳定性差等原因,导致其用于水泥熟料烧成技术没有得到广泛推广。
本文结合公司对铁质原料的需求,开展钢渣在水泥生产中的应用研究,从钢渣优选、生料易烧性分析、熟料性能研究入手,改善水泥熟料质量,提高钢渣在水泥生产中的综合利用率。
关键词:钢渣;易烧性;熟料性能引语在水泥生产中,钢渣因其潜在水硬性高、产量大、成本低,并且含有相当数量的近似水泥熟料组成的矿物而成为水泥生产中首选原材料,在熟料煅烧中可起到诱导结晶、加速助熔的作用,使水泥生产实现优质、高产和低耗。
把钢渣用作水泥生产原材料,节约了大量宝贵自然资源,保护了环境,同时降低了水泥生产成本,具有广阔的应用前景。
本文结合公司对铁质校正原料的需求,研究钢渣在水泥生产中应用的可行性,确定煅烧水泥熟料的钢渣种类;结合实际设计配料方案,多角度分析了掺入钢渣后对生料易烧性及熟料性能的影响,解决了钢渣在水泥工业中应用时均化和粉磨的难题,已在所属单位实现了产业化和推广应用,控制生产成本的同时保证产品质量,具有一定的实践指导意义。
1原材料选择本文所选用所有原燃料物理化学性能和放射性等指标均符合相应标准要求,综合考虑成本等因素最终确定如下原燃料:钙质材料选用公司自备矿山单独生产和均化的石灰石;硅铝质材料选用公司附近砂岩和页岩;对比用铁质材料选用当地产铁粉;钢渣由公司附近两家钢厂提供,其中0-6YA是A钢厂提供的0~6mm 尺寸的钢渣,0-10YB是B钢厂提供的0~10mm尺寸的钢渣。
各材料化学分析见表1。
表1 原材料化学成分分析2钢渣基本性能研究2.1钢渣粉磨性能试验将0-10YB和0-6YA分别置于电热干燥箱中,在105 ℃的条件下烘干24 h直至恒重,分别称取50kg,经球磨机粉磨30min后称重;将粉磨后的钢渣过0.6mm 标准筛筛出大颗粒难磨物相(0.6mm筛上颗粒)并称重,得出0-6YA和0-10YB中难磨物相的重量见表2。
钢渣粉在混凝土中的应用一、引言钢渣是在钢铁生产过程中产生的副产品,它具有高硅、高铁、低铝的特点,同时具有优良的物理化学性质。
在过去,钢渣通常被视为废弃物,直接处置或填埋。
近年来,随着对资源综合利用的重视,钢渣粉开始在混凝土中得到广泛应用。
本文将从钢渣粉的特性、在混凝土中的应用及其影响等方面进行探讨。
二、钢渣粉的特性1. 物理特性钢渣粉颗粒细小,比表面积大,具有较强的活性。
它可以填充混凝土中的微观孔隙,提高混凝土的致密性和坚固性。
2. 化学特性钢渣粉富含氧化铁、氧化硅等物质,对混凝土的水化产物起到催化作用,提高混凝土的强度和耐久性。
3. 显微结构钢渣粉中的玻璃体和结晶体颗粒能够填充混凝土中的空隙,形成致密的胶凝物质,提高混凝土的力学性能。
三、钢渣粉在混凝土中的应用1. 替代部分水泥钢渣粉可以作为水泥的替代材料,与水泥一起参与混凝土的水化反应。
掺配适量的钢渣粉可以降低混凝土中水泥的用量,减少混凝土的成本,同时改善混凝土的工作性能和耐久性。
2. 改良混凝土性能在混凝土中适量掺配钢渣粉可以显著提高混凝土的抗压、抗折、抗渗和耐久性能,使混凝土更加坚固耐用。
3. 降低碱-骨料反应钢渣粉中的活性成分可以与混凝土中的氢氧化钙反应,抑制碱-骨料反应的发生,保护混凝土中的骨料免受侵蚀,延长混凝土的使用寿命。
四、钢渣粉在混凝土中的影响1. 强度影响适量掺入钢渣粉可以提高混凝土的抗压、抗折强度,改善混凝土的力学性能。
但过量掺入可能会影响混凝土的强度发展,因此需要控制掺量。
2. 施工性影响钢渣粉的加入可以改善混凝土的流动性和减水性,使混凝土更易施工,但过量掺入可能导致混凝土凝结时间延长。
3. 环境影响钢渣粉的资源综合利用可以减少对自然资源的消耗,同时降低对环境的影响,减少废弃物对环境造成的污染。
五、结论通过对钢渣粉在混凝土中的应用的探讨,可以得出以下结论:钢渣粉作为一种新型矿渣材料,具有良好的物理化学性能,可以广泛应用于混凝土中。
水泥和混凝土对高炉矿渣粉的应用研究一、前言高炉矿渣粉是一种常见的工业废弃物,由于其具有较高的硅酸盐含量和活性,被广泛应用于水泥和混凝土中。
本文将对水泥和混凝土中高炉矿渣粉的应用进行研究。
二、高炉矿渣粉的特点1. 高硅酸盐含量:高炉矿渣粉是由高炉石灰石、焦炭和铁矿石等原料经高温反应而成的,其中含有大量的硅酸盐。
2. 活性好:高炉矿渣粉中的硅酸盐具有较高的活性,能够与水中的氢氧根离子发生反应,形成硬化产物,从而提高混凝土的强度。
3. 矿物掺和料:高炉矿渣粉可作为混凝土中的一种矿物掺和料,能够降低混凝土中的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
三、高炉矿渣粉在水泥中的应用1. 代替部分水泥:高炉矿渣粉可代替部分水泥使用,能够提高水泥的强度和耐久性,同时减少水泥的用量,降低生产成本。
2. 改善水泥的工艺性能:高炉矿渣粉可改善水泥的工艺性能,使水泥的凝结时间延长,提高水泥的可操作性。
3. 提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性能:高炉矿渣粉中的硅酸盐能够与水中的硫酸根离子结合,形成硬化产物,从而提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。
4. 改善混凝土的性能:高炉矿渣粉可提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性能,同时降低混凝土的收缩率和渗透性。
四、高炉矿渣粉在混凝土中的应用1. 作为矿物掺和料:高炉矿渣粉可作为混凝土中的一种矿物掺和料,能够降低混凝土中的水灰比,提高混凝土的强度和耐久性。
2. 改善混凝土的耐久性:高炉矿渣粉中的硅酸盐能够与水中的氢氧根离子发生反应,形成硬化产物,从而提高混凝土的耐久性。
3. 降低混凝土的收缩率:高炉矿渣粉可降低混凝土的收缩率,从而减少混凝土的龟裂和开裂。
4. 提高混凝土的抗渗性能:高炉矿渣粉可改善混凝土的孔隙结构,提高混凝土的密实性和抗渗性能。
五、结论高炉矿渣粉是一种常见的工业废弃物,具有较高的硅酸盐含量和活性,可广泛应用于水泥和混凝土中。
在水泥中,高炉矿渣粉可代替部分水泥使用,改善水泥的工艺性能和抗硫酸盐侵蚀性能;在混凝土中,高炉矿渣粉可作为矿物掺和料使用,提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性能,降低混凝土的收缩率。
钢渣粉生产的关键技术与在混凝土中的应用引言钢渣粉是钢铁冶炼过程中产生的一种副产品,其化学成分和物理性质使其成为一种理想的混凝土添加剂。
钢渣粉在混凝土应用中可以提高混凝土的强度、耐久性和可持续性,同时减少环境污染。
本文将介绍钢渣粉生产中的关键技术,并探讨其在混凝土中的应用。
钢渣粉生产的关键技术原料选择与预处理钢渣粉的生产首先需要选择合适的原料,一般来说,炼铁过程中产生的平炉渣和转炉渣是常用的原料。
这些原料需要经过预处理,包括破碎、磨细、磁选等过程,以获得具有适当化学成分和颗粒大小分布的钢渣粉。
粉磨工艺粉磨是钢渣粉生产中最重要的工艺环节之一。
通常采用磨煤磨、水磨和辅助磨等方法进行粉磨。
不同的粉磨工艺会对钢渣粉的性能产生影响,包括颗粒细度、比表面积、颗粒形状等。
因此,选择适当的粉磨工艺对于获得高质量的钢渣粉至关重要。
活性调整钢渣粉具有一定的活性,可以与混凝土中的水化产物发生反应,形成胶凝材料,提高混凝土的强度和耐久性。
然而,钢渣粉的活性可能受到原料成分、磨煤磨工艺等因素的影响。
因此,需要进行活性调整,以确保钢渣粉的活性达到预期的要求。
检测与控制在钢渣粉生产过程中,需要进行相应的检测与控制。
常用的检测方法包括化学分析、物理性能测试等。
通过对钢渣粉进行全面、准确的检测,可以及时发现并解决生产过程中的问题,提高钢渣粉的质量。
钢渣粉在混凝土中的应用提高混凝土强度钢渣粉可以部分代替水泥,使混凝土具有更好的强度。
钢渣粉中的活性成分与水泥中的水化产物反应,形成更多的胶凝物质,填充混凝土中的孔隙,增强混凝土的致密性和黏聚力,从而提高混凝土的强度。
提高混凝土耐久性钢渣粉中的无机活性物质可以改善混凝土的耐久性。
钢渣粉中的硅酸盐、铝酸盐等成分可以与水化产物反应,生成具有良好耐久性的钙硅酸盐胶凝材料,提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子渗透等性能。
降低环境污染钢渣粉是一种可持续发展的材料,可以将废弃的钢渣资源化利用,并减少对环境的污染。
钢渣粉在混凝土中的应用随着建筑行业的不断发展,混凝土作为建筑材料的重要组成部分,对其性能的要求也越来越高。
为了满足工程建设对混凝土性能的需求,人们不断探索新型的混凝土掺合材料,其中钢渣粉作为一种具有潜力的材料备受关注。
钢渣粉是一种工业废弃物,它来源于钢铁冶炼和炼钢生产中的废弃物,经过粉碎、筛分和加工而成。
本文将从钢渣粉的来源及特性、在混凝土中的应用效果以及对混凝土性能的影响等方面进行系统性的探讨,旨在全面地探究钢渣粉在混凝土中的应用。
一、钢渣粉的特性及来源1. 来源钢渣粉是产生于钢铁冶炼和炼钢生产中的一种废弃物。
在钢铁冶炼和炼钢的过程中,熔融渣经过粉碎、磨碎后形成细颗粒状的物料,这就是钢渣粉。
由于钢铁冶炼过程中使用的生铁和废钢中含有许多有害元素,例如氮、硫、砷、铅等,这些元素会以氧化物、氢氧化物等化合物的形式存在于钢渣粉中,因此使用前需要对其进行处理,以确保对混凝土的影响在合理范围内。
2. 物理化学特性钢渣粉常规的物理化学特性如下:(1) 粒径特性:钢渣粉的粒径通常小于75微米,其细度比泛指。
粉末颗粒的微细特性有利于与水泥和其它矿物掺合材料形成致密的混凝土基质,增加混凝土的强度和耐久性。
(2) 化学成分:钢渣粉中主要含有二氧化硅、氧化铁、氧化钙等成分,这些成分的存在为混凝土提供了更好的物理力学性能。
(3) 含铁量:钢渣粉中还含有一定量的铁元素,这些铁元素有助于提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
二、钢渣粉在混凝土中的应用效果1. 增强混凝土强度钢渣粉作为混凝土掺合材料之一,能够在一定程度上代替水泥,提高混凝土的细密性和均匀性,从而增强混凝土的抗压强度和抗折强度。
使用钢渣粉掺合混凝土,可以大大提高混凝土的耐久性和抗风化性能,降低混凝土裂缝的产生。
2. 改善混凝土耐久性混凝土中加入适量的钢渣粉可降低混凝土的孔隙率,提高混凝土的致密性,降低渗透性和吸水性,改善混凝土的耐腐蚀性和耐久性。
这对于在恶劣环境下使用的混凝土结构尤为重要,例如在水下、潮湿环境或具有化学腐蚀性物质的场合中使用。
钢渣粉在混凝土中的应用一、引言混凝土是建筑工程中常用的建筑材料,由水泥、砂、骨料和水等混合物构成。
近年来,随着工业化进程的加快,大量的钢渣产生,如何有效地利用钢渣成为了一个备受关注的话题。
钢渣粉是一种常见的工业副产品,由钢铁冶炼过程中的废渣经过加工而成,其具有一定的活性,可以作为混凝土的替代材料,为混凝土的性能改善和资源综合利用提供了新的思路。
本文将探讨钢渣粉在混凝土中的应用,并分析其对混凝土性能的影响。
二、钢渣粉的来源和性质1. 钢渣粉的来源钢渣是钢铁冶炼过程中产生的一种冶炼废渣,主要包括钢渣渣、钢冶炼灰、氧化铁和其他杂质。
钢渣粉是通过钢渣经过破碎、磨细等加工方式得到的细粉状物质。
2. 钢渣粉的性质钢渣粉主要成分为氧化铁、氧化钙、氧化硅等,具有一定的活性,其颗粒尺寸较小,表面积较大。
钢渣粉中也含有少量的氧化铝、氧化镁等杂质。
三、钢渣粉在混凝土中的应用1. 混凝土中替代部分水泥钢渣粉可以作为混凝土掺细化材料,替代部分水泥的使用。
适量的钢渣粉掺入混凝土中,可以减少混凝土中水泥的用量,进而减少混凝土的成本。
钢渣粉的活性可以使混凝土中的细孔结构得到改善,提高混凝土的致密性和抗渗性能。
2. 对混凝土性能的影响(1)力学性能:适量的钢渣粉添加可以改善混凝土的抗压强度、抗折强度和耐久性,提高混凝土的整体力学性能。
(2)耐久性能:钢渣粉可以促进混凝土内部致密化,减少了混凝土中的孔隙率,提高了混凝土的耐久性。
(3)硅酸盐混凝土的影响:钢渣粉中的氟化物、硅铬酸盐等成分对硅酸盐水泥的水化作用有一定的促进作用,可以提高混凝土的强度。
3. 混凝土中应用的注意事项在混凝土中使用钢渣粉时,需要注意以下几点:(1)控制掺量:合理控制钢渣粉的掺量,过高过低都容易影响混凝土的性能。
(2)充分研磨:钢渣粉需要充分研磨,以增加其活性和细度,提高其在混凝土中的利用率。
(3)与其他掺合料的配合:钢渣粉可以与粉煤灰、硅灰等掺合料相配合使用,综合提高混凝土的性能。
高炉矿渣粉在混凝土中的应用效果研究一、前言高炉矿渣是钢铁工业生产过程中产生的副产品,经过一系列的加工处理后可以得到高炉矿渣粉。
高炉矿渣粉是一种优质的混凝土掺合料,具有较高的活性和流动性,可以提高混凝土的强度和耐久性。
本文将对高炉矿渣粉在混凝土中的应用效果进行研究。
二、高炉矿渣粉的特性及应用1.高炉矿渣粉的特性高炉矿渣粉是一种细粉状物质,其颜色为浅灰色或深灰色。
其主要成分为硅酸盐、铝酸盐和钙质等杂质。
高炉矿渣粉具有较高的玻璃化程度和活性,可以在混凝土中起到促进反应、提高强度、改善耐久性的作用。
2.高炉矿渣粉的应用高炉矿渣粉可以广泛应用于各种混凝土中,如钢筋混凝土、预应力混凝土、自密实混凝土等。
在混凝土中,高炉矿渣粉可以取代部分水泥,降低混凝土的成本,同时还可以提高混凝土的强度和耐久性。
三、高炉矿渣粉在混凝土中的应用效果研究1.强度效果高炉矿渣粉可以促进混凝土中水泥的水化反应,从而提高混凝土的强度。
一般来说,高炉矿渣粉的掺量越大,混凝土的强度就越高。
研究表明,当高炉矿渣粉的掺量为30%时,混凝土的28d抗压强度可以提高20%左右。
2.耐久性效果高炉矿渣粉可以改善混凝土的耐久性。
由于高炉矿渣粉中含有大量的硅酸盐和铝酸盐等活性物质,可以与水泥中的Ca(OH)2反应生成C-S-H凝胶,填充混凝土中的空隙,从而提高混凝土的密实性和抗渗性。
研究表明,当高炉矿渣粉的掺量为40%时,混凝土的抗渗性能可以提高50%以上。
3.流动性效果高炉矿渣粉可以提高混凝土的流动性。
由于高炉矿渣粉中含有较多的细粉,可以填充混凝土中的空隙,从而改善混凝土的流动性。
研究表明,当高炉矿渣粉的掺量为20%时,混凝土的流动性可以提高10%左右。
四、高炉矿渣粉在混凝土中的应用注意事项1.掺量的选择高炉矿渣粉的掺量应根据混凝土的强度和耐久性要求来确定。
一般来说,掺量在20%~50%之间,掺量过多会影响混凝土的强度和流动性。
2.混凝土拌合物的设计高炉矿渣粉在混凝土中的应用需要重新设计混凝土拌合物,以保证混凝土的强度和耐久性。
钢渣微粉在水泥混凝土中的应用研究摘要:钢渣粉作为混凝土的活性掺合料可以改善混凝土的工作性能。
本文综述了钢渣微粉的组成及其特性,揭示了其水硬活性和活化措施,包括机械活化、化学活化、热力学活化及相分离活化等,并分析了钢渣微粉对混凝土的性能影响。
关键词:钢渣粉活化混凝土The research in the application of the steel slag powderin the concreteAbstract:The workability of the concrete can be improved by the application of the steel slag powder used as reactive additive. The component and properties were introduced and the mechanism of the concrete hydration with steel slag powder was revealed. The methods, which can activate the steel slag powder, including mechanical activation, chemical, thermodynamics and phrase disengagement methods was introduced and the effect of the steel slag powder on the properties of the concrete was analyzed.Keyword:steel slag powder activation concrete前言我国钢铁产业每年排放大量的固体废渣,其中钢渣的排放量达到近亿t。
大量钢渣的存放不仅占用土地,还会污染周围的环境。
对于水泥混凝土行业,我国的水泥产量居世界之首[1-2]。
钢渣粉取代粉煤灰在混凝土中的应用研究发布时间:2023-01-06T08:31:08.846Z 来源:《福光技术》2022年24期作者:洪伟群周林赵杰黄威[导读] 钢渣粉与粉煤灰有较好的适应性,钢渣粉与粉煤灰复合可以大大改善混凝土的工作性能,但是使复合型掺合料混凝土的早期强度大幅度降低。
广东韶钢嘉羊新型材料有限公司广东韶关 512123摘要:钢渣粉与粉煤灰有较好的适应性,钢渣粉与粉煤灰复合可以大大改善混凝土的工作性能,但是使复合型掺合料混凝土的早期强度大幅度降低。
当钢渣粉与粉煤灰的比例为5∶5,取代量在30%以内时,其后期强度随取代量的增大而增大,90d的抗压强度超过基准混凝土,当取代量大于30%时,强度随掺量的增加却呈现出下降的趋势,当取代量为30%时,强度达到最大值。
因此钢渣粉与粉煤灰的最佳取代量为30%。
关键词:钢渣粉,粉煤灰,复合掺合料,力学性能引言:钢渣是炼钢工业的废渣,主要由Ca、Fe、Si、Mg和少量Al、Mn、P等多种氧化物组成,主要矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙以及Si、Mg、Fe、Mn、P的氧化物形成的固熔体,还含有少量的游离氧化钙及金属铁等。
钢渣的组成随原料、炼钢方法、生产阶段、钢种和炉次的不同而波动,我国采用的炼钢方法主要是转炉和电炉炼钢,产生的钢渣分别为转炉钢渣和电炉钢渣;按渣处理工艺又可分为滚筒渣、热泼渣、热焖渣等。
生产出的钢渣有较大差异,导致钢渣的成分波动较大,未能作为混凝土掺合料得以规模化的工程应用。
目前,钢渣的主要资源化利用途径是加工成粉体用于水泥的混合材,但由于钢渣活性相对较低,存在安定性问题,且对凝结时间存在一定的影响,因此一般掺量均不宜较高。
针对这一现状,通过对钢渣粉进行安定性试验,且经过砂浆和混凝土配合比优化调整的基础上,通过不同钢渣微粉及掺量对混凝土性能的比对,探索利用钢渣微粉取代粉煤灰在混凝土中的应用。
1基本特性钢渣冶炼工艺和处理工艺的复杂多样化,导致了钢渣种类多、渣况差异大的现象。
钢渣掺合料用于混凝土的研究进展及应用
丁锐;李文甫;李博
【期刊名称】《北方建筑》
【年(卷),期】2024(9)3
【摘要】钢渣是钢铁行业在炼钢中产生的固体废弃物,由于其活化程度低、易磨性差、游离氧化钙(游离氧化镁)含量较多,目前仍未得到有效应用。
本文研究了钢渣的基本理化性能,通过对钢渣矿物组成及化学成分的分析,发现其内部含有结晶程度较好的C3S和C2S,这使得钢渣具备作为混凝土掺合料的应用潜力,并详细论述了钢渣对混凝土性能的影响,包括增强混凝土的力学性能、改善工作性能、耐久性等,指出了钢渣作为掺合料在混凝土中的优势和潜在的应用价值。
最后,提出了未来钢渣掺合料在混凝土中的研究方向,以期为我国钢渣的综合利用提供一个新的思路。
【总页数】4页(P100-103)
【作者】丁锐;李文甫;李博
【作者单位】吉林建筑大学材料科学与工程学院;黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
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