包鋼高爐重礦渣在築路材料中的研究與應用

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摘要：通過(guò)對(duì)包鋼高爐重礦渣的物化什頻性能(néng)、力學(xué民劇)性能(néng)等的研究及試驗，對(duì)高爐暗鄉重礦渣代替天然砂石做築路材料中開數的骨料進(jìn)行可行性論述。　　 
　　包鋼重礦渣曆年累計堆存量已達近5000萬噸，且目前還(hái)在綠什逐年遞增，大量排放的重礦渣需占用大面(miàn)積場地予坐體以堆存，對(duì)包鋼大廠土地資源造暗做成(chéng)嚴重浪費，故重舞日礦渣的綜合利用已是迫在眉睫。以下將(jiāng)通睡物過(guò)對(duì)高爐重礦渣各項性能(nén們明g)的研究及其在築路材料中的應用試驗，對(duì)高爐重礦渣有東的各種(zhǒng)性能(néng)指标做出較全面(mi喝新àn)、客觀的評價，并為重礦渣替代築路材料中的天到輛然砂石骨料提供科學(xué)依做又據。 
　　 
　　1、包鋼高爐重礦渣的組成(chéng)成(chéng暗相)分 
　　1.1高爐重礦渣的主要化學(xué)空到成(chéng)分 
　　煉鐵的主要原料為鐵礦石、焦炭、石灰石及少身器量的白雲石，因此，高爐渣的主要化學(xué)成(chéng)分是，此外，還(h玩習ái)有少量的錳、磷、稀土氧化物、钍、氟。 
　　1.2高爐重礦渣的礦物組成(chéng) 
　　高爐渣礦物組成(chéng)與冶煉鐵種(zhǒng)和有兒渣堿度有很大關系，包鋼高爐渣屬中性窗內或弱堿性渣，堿度一般為0.9-1.2左右，其主要礦物是鈣鋁黃長(cháng)石（2CaO2.校訊Al2O3.SiO2）和鈣鎂黃長(和醫cháng)石（2CaO2.MgO.2SiO2）組成(chéng)的共熔體。&刀林nbsp;
　　 
　　2、包鋼高爐重礦渣的物化性能(néng) 銀又;
　　2.1比重及強度 
　　高爐重礦渣的比重為2.9-3.0，塊體容重1900kg/m3，抗壓強度50-60MPa，放腦壓碎值24.7%，相當于中等強度的關答天然碎石壓碎值。 
　　2.2水硬性 
　　高爐渣具有火山灰活性，這(zhè)是岩石不能(néng)比拟的。粉狀或這人粒狀高爐渣經(jīng)堿性激發(fā)劑激發(fā)，都(dōu)可以産生一姐行定的強度。試驗用水泥做激發(fā)劑制成(chéng)試門開件與水泥試件相比，其28天強度比為71.2%，用磨細礦渣粉做水硬性試驗，28天強度為6.8MPa朋個。 
　　2.3腐蝕性 
　　我國(guó)《有色工業固體廢物污染控制标準慢區》GB5085中規定，PH值小于等于2.0或P亮路H值大于等于12.5，判定為有害廢物。經(jīng)測試，包鋼高爐渣浸出鐵校液PH值為11.33，沒(méi)有超出鐵有标準限值，不會(huì)對(duì)環境造成(chéng)腐蝕性污染。&nbs呢制p;
　　2.4浸出毒性 
　　固體廢物受到(dào)浸泡、沖淋，其懂站中有害成(chéng)分將(jiāng)會(huì)轉移到但刀(dào)水體、土壤，導緻二次污染。包鋼高爐重礦渣經(jīng)浸出什大試驗，GB5085标準規定中的十種(zhǒng)有害物均未超出限值，因此高師你爐渣堆存、填埋或做成(chéng)制品都(dōu)不會(huì)污染周服見邊水體和土壤。 
　　2.5放射性 
　　2005年以來，包鋼冶金渣公司曾多次對(duì藍懂)高爐渣抽樣(yàng)送檢，其放射性檢測結果樹謝基本相近。新渣钍含量為0.013-0服器.014%，钍232的比活度為432.3-593.1Bq/kg，内照射指數朋美0.42-0.53，外照射指數1.9鐵金3-2.58。 
　　根據建築材料放射性核素限量（GB6566-2001）規定，全部用高在風爐渣做建築主體材料，外照射指數超标，隻能(néng)摻配使用門慢。但用做建築物的外飾面(miàn)及室外其它用途，可滿足國(guó)标中3街這.2.3C類裝修材料的要求，比照裝從黑修材料，外照射指數小于2.8的高爐渣用于室外應不南頻受限制。 


　　 
　　3.包鋼高爐重礦渣代替砂石的對(duì)比研究 
　　為确保高爐重礦渣代替砂石的可靠性，本文按照國(guó)家标準厭電GB/T14684《建築用砂》和GB/T14685《建築道農用卵石、碎石》對(duì)重礦渣與年到天然砂石給予對(duì)比試驗。 
　　3.1針狀、片狀顆粒含量 
　　天然碎石做粗集料，要求針片狀顆粒數量≯25%，而重礦渣本身沒(méi)有紋理層次，破碎後(花鐘hòu)幾乎不存在針片狀顆粒。 看樂
　　3.2硫化物、硫酸鹽（SO3計）及氯化物&n吃房bsp;
　　建築用砂要求SO3≯0.5%，建築碎石要求SO3≯1%。包鋼重礦渣SO3含量通遠為0.068%，滿足标準要求。此外，建長紙築砂要求氯化物最高含量不大于0.06%，包鋼重礦作就渣氯離子含量為0.043%，滿足建築砂對老草(duì)氯化物的要求。 
　　3.3壓碎值 
　　标準規定建築用砂單級最大壓碎值：1類＜20%，2類＜25%，3類＜30書妹%。包鋼礦渣砂壓碎值分别為1類＜舊爸10%，2類＜20%，3類＜30%，礦渣碎畫來石壓碎值＜24.7%，其壓碎值均可滿足建話一築用砂石要求。 
　　3.4表觀密度、堆積密度、空隙率 
　　标準規定建築用砂石表觀密度應大于2500kg/m3，松散堆積密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。包鋼弟劇重礦渣表觀密度為2680kg/m3，松散謝舞堆積密度為1450kg/m3，空隙率為45.9%。由此可見，包鋼重礦為制渣的表觀密度、堆積密度、空隙率均符合建築用砂石标準拿從。 
　　3.5堿集料反應 
　　主要是檢驗矽質材料集料與砼中的堿發(fā)生潛在的堿—矽反應造成(chéng)的危害性。 
　　本次堿集料反應是采用高堿水泥對(duì)活性礦物的反應試驗，包路兵鋼重礦渣岩相分析的礦物是以鎂黃長(cháng)石為場人主，活性較差，不會(huì)發(fā)生堿集料反應。 
　　綜上，對(duì)照GB/T14684《建築用砂》和GB/T14685理南《建築用卵石、碎石》标準，包鋼重礦渣的各項指标（放射性除外）均能(néng)滿時大足建築用砂石的标準要求。 
　　 
　　4、包鋼高爐重礦渣在道(dào文湖)路基層材料中的應用 
　　道(dào)路的剛性基層混合門熱料一般由穩定材料加骨料組成(chéng)，穩定材月南料通常采用水泥、石灰、或水泥加粉煤灰、石灰加粉煤灰等，而骨料一長多為天然砂、碎石等。本試驗將(jiāng)采用石灰加粉煤藍話灰做穩定材料，以重礦渣代替天然砂石骨料，據此進(jì草了n)行道(dào)路基層的壓實度、7天無側限抗壓強度等評定道(dào)路基層施工質量重姐理要标準的測定。 
　　根據《公路水泥混凝土路面(miàn)玩公設計規範》要求，一級公路基層壓實度應達到(dào)98%，7天無側限抗壓強度不小于0.8MPa玩間。 
　　4.1原料條件 
　　◆粉煤灰： 要求總含量不小于70%，燒失量不大于10%，0.3mm篩花懂孔通過(guò)率不小于90%，0.0請技75mm篩孔通過(guò)率不林作小于70%。 
　　◆消石灰：鈣質消石灰的質量分數大于60%，鎂質消石灰的質量分路大于50%。&音鐵nbsp;
　　◆混合料配比： 重礦渣75-80%，粉煤灰10-15%，消石灰8-12%筆個。 
　　4.2基層混合料試驗數據 
　　由下表可以看出雖然混合料配比接近，但7天無側限抗壓強度相差很多，其主要原因是礦渣集料級配差别。本花身試驗中1-4#采用骨架密實型級配，即5-25mm集料83.26%可議，0-5mm細料16.73%；5-7#采用懸浮密實型級配，即5-25好喝mm集料53.3%，0-5mm細飛費料46.7%。 
　　由此可見，1-4#隻要改變一下集料級配，混合料7天無側放喝限抗壓強度是能(néng)夠達到(dào)标準要求的。&子通nbsp;
　　4.3推薦配合比 
　　◆重礦渣75-80%，石灰8-10%，粉煤灰12-歌近15%。其中，重礦渣集料級配為0-5mm礦渣25-40%，5-25mm礦渣60錯少-75%. 
　　◆消石灰CaO+MgO質量分數＞50%。 
　　◆粉煤灰符合Ⅲ級灰要求。 
　　 
　　5、結束語 
　　包鋼重礦渣替代天然砂石做為築路材料數紙的骨料，能(néng)夠滿足道(dào)路抗壓雪麗、抗折強度要求；且重礦渣在室外應用其腐蝕性、地聽浸出毒性均遠低于國(guó)家标準，不會(huì)對(duì)周邊環境吃知造成(chéng)二次污染。 （轉自行知部落網 ）

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