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包鋼高爐重礦渣在築路材料中的研究與應用
發(fā)布時(shí)間：
2019-07-08 01:05
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摘要：通過(guò)對(duì)包鋼問服高爐重礦渣的物化性能(néng)、力化線學(xué)性能(néng)等的研究及試驗，對(duì)高爐重礦渣代替天然砂石照畫做築路材料中的骨料進(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)在逐年遞增，離愛大量排放的重礦渣需占用大面(miàn)積場地予以堆存，對弟厭(duì)包鋼大廠土地資源造成(chéng)嚴重浪費，故重礦渣的綜合利這市用已是迫在眉睫。以下將(jiāng)通過(guò)對(duì)高爐重礦渣各項性爸時能(néng)的研究及其在築路材料中的應用試驗，對(duì體吃)高爐重礦渣的各種(zhǒng)性能吧間(néng)指标做出較全面(miàn)、雪他客觀的評價，并為重礦渣替代築路材料中的天然砂石骨料提供科學(xué)依據。&站和nbsp;
1、包鋼高爐重礦渣的組成(chéng)國習成(chéng)分
1.1高爐重礦渣的主要化學(xué)成(chéng她快)分
煉鐵的主要原料為鐵礦石、焦炭、石灰石及少量的白雲石，因此件裡，高爐渣的主要化學(xué)成(ché老日ng)分是，此外，還(hái)有少車美量的錳、磷、稀土氧化物、钍、氟。
1.2高爐重礦渣的礦物組成(chéng) 理熱;
高爐渣礦物組成(chéng)與冶煉鐵種(zhǒng)和渣堿度有很大關站制系，包鋼高爐渣屬中性或弱堿性渣，堿度一般為0.9-1.2左右，其主要礦物是鈣鋁黃長(cháng)石新身（2CaO2.Al2O3.SiO2）和鈣鎂黃長(chá為好ng)石（2CaO2.MgO.2SiO北紙2）組成(chéng)的共熔體。
2、包鋼高爐重礦渣的物化性能(néng)
2.1比重及強度
高爐重礦渣的比重為2.9-3.0，塊體容重1900k技玩g/m3，抗壓強度50-60MPa，壓碎值24.7%，相當風在于中等強度的天然碎石壓碎值。
2.2水硬性
高爐渣具有火山灰活性，這(zhè)是岩石不能人得(néng)比拟的。粉狀或粒狀高爐渣經(jīng)堿是業性激發(fā)劑激發(fā)，都(dōu)可以産生一定的強度。試驗用腦生水泥做激發(fā)劑制成(chéng)試師國件與水泥試件相比，其28天強度比為71.2%，用磨細礦渣粉做水硬舞雪性試驗，28天強度為6.8MPa。 器錢;
2.3腐蝕性
我國(guó)《有色工業固體廢拍就物污染控制标準》GB5085中規定，PH值小于等于2.0或PH值大于等于12.年河5，判定為有害廢物。經(jīn聽外g)測試，包鋼高爐渣浸出液PH值為11.33，沒(méi)有超出标準限值，不會和呢(huì)對(duì)環境造成(chéng)腐蝕性污染。
2.4浸出毒性
固體廢物受到(dào)浸泡、沖淋，其中有害成(chéng個森)分將(jiāng)會(huì線亮)轉移到(dào)水體、土壤，導緻二次污染。包鋼高爐的謝重礦渣經(jīng)浸出試驗，GB5085标準規定中的十種(zhǒng)有害物均未超出限值，因分頻此高爐渣堆存、填埋或做成(chén文師g)制品都(dōu)不會(huì)污染周邊水體和土壤。&nbs生中p;
2.5放射性
2005年以來，包鋼冶金渣公司曾多次對(d刀見uì)高爐渣抽樣(yàng)送檢，其放射性檢測結果基本相近。新資呢渣钍含量為0.013-0.014%船日，钍232的比活度為432.3離腦-593.1Bq/kg，内照射指數0.42路美-0.53，外照射指數1.93人下-2.58。
根據建築材料放射性核素限量（GB6566-2001）規定，全部用高爐渣做建築主體材料，拍金外照射指數超标，隻能(néng)摻配使用。但用做建築物的外飾面(miàn)及室姐體外其它用途，可滿足國(guó)标中3.2.3C類裝修材料的要求，比照裝修材資大料，外照射指數小于2.8的高爐渣用于室外應不生朋受限制。
3.包鋼高爐重礦渣代替砂石的對(duì)比研究地很
為确保高爐重礦渣代替砂石的可靠性，雜生本文按照國(guó)家标準GB/T14684《建築用砂》和GB/T14685《建築用卵石、碎石但議》對(duì)重礦渣與天然砂石給予對(duì)學林比試驗。
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要路≯25%，而重礦渣本身沒(méi)有紋理層次，破碎後(hòu上分)幾乎不存在針片狀顆粒。
3.2硫化物、硫酸鹽（SO3計）及氯化物
建築用砂要求SO3≯0.5%，建築碎石要求SO3≯1%。包鋼重礦渣SO3含量為離照0.068%，滿足标準要求。此遠姐外，建築砂要求氯化物最高含量不大于0窗玩.06%，包鋼重礦渣氯離子含量為0.0近他43%，滿足建築砂對(duì)氯中如化物的要求。
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%。包鋼礦渣砂壓碎值分别為1讀水類＜10%，2類＜20%，3類＜30書討%，礦渣碎石壓碎值＜24.7%，其壓碎值均可滿足建築用砂石雜下要求。
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，就中空隙率小于47%。包鋼重礦渣表觀密度為2680農木kg/m3，松散堆積密度為1450kg/m3村計，空隙率為45.9%。由此可見，包鋼重礦渣愛如的表觀密度、堆積密度、空隙率均符合建築用砂石标準。
3.5堿集料反應
主要是檢驗矽質材料集料與砼中的子學堿發(fā)生潛在的堿—矽反應造成(chéng)的危害性。樹國
本次堿集料反應是采用高堿水泥對(duì)活性礦物的動會反應試驗，包鋼重礦渣岩相分析的礦物是以鎂黃長(cháng)石務光為主，活性較差，不會(huì)發(fā)生堿集料反應作器。
綜上，對(duì)照GB/T14684《建築用砂》和GB/T14685《建築用卵石自土、碎石》标準，包鋼重礦渣的各項指标（放射性除外）均能(néng)滿裡刀足建築用砂石的标準要求。
4、包鋼高爐重礦渣在道(dào)路基層材料中的應用
道(dào)路的剛性基層混合料一般由穩定材料加骨料都從組成(chéng)，穩定材料通常采用水泥白線、石灰、或水泥加粉煤灰、石灰加粉煤灰等，而骨料多為天然砂答又、碎石等。本試驗將(jiāng)采用石灰加粉煤灰做穩定材料，以重礦空東渣代替天然砂石骨料，據此進(jìn)行道(dào)銀新路基層的壓實度、7天無側限抗壓強度等評定道(dào)路基層施工質量重要标準的測定。&nb玩綠sp;
根據《公路水泥混凝土路面(miàn)設計規範》要求，一級公放光路基層壓實度應達到(dào)98%，7天無側限抗壓強度不小于0.8MP湖站a。
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%，問生0.3mm篩孔通過(guò)率不要子小于90%，0.075mm篩孔購什通過(guò)率不小于70%。 林到
◆消石灰：鈣質消石灰的質量分數大于數南60%，鎂質消石灰的質量分路大于50%。&nbs哥習p;
◆混合料配比： 重礦渣75-80%用花，粉煤灰10-15%，消石灰8-12%。
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，其主要原因是礦渣間雜集料級配差别。本試驗中1-4#采用骨架密實型級配，即5北為-25mm集料83.26%，0-5m分南m細料16.73%；5-7#采用懸浮密實型級配，即5-2拿舞5mm集料53.3%，0-5mm細料46.7%。
由此可見，1-4#隻要改變一下集料級配，混合行懂料7天無側限抗壓強度是能(néng)夠達到(dào)标子暗準要求的。
4.3推薦配合比
◆重礦渣75-80%，石灰8-10%，粉煤灰12-15土著%。其中，重礦渣集料級配為0-5mm礦渣25-40%拿謝，5-25mm礦渣60-75%.
◆消石灰CaO+MgO質量分數＞50%。&n兒看bsp;
◆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的骨料，能(néng)夠滿足道(dào土森)路抗壓、抗折強度要求；且重礦渣在室外應用其腐蝕性、浸出毒性均遠低于國(guó人遠)家标準，不會(huì)對(duì)周邊環境造成(chéng公爸)二次污染。 （轉自行知部落網 ）
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