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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 10:44
來源：
摘要：通過(guò)對(duì)包鋼高爐重礦渣的物化船開性能(néng)、力學(xué)性能(n明月éng)等的研究及試驗，對(duì書習)高爐重礦渣代替天然砂石做築路材物兒料中的骨料進(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)在逐年遞放村增，大量排放的重礦渣需占用大面(miàn)積場地予以堆存，對(du銀書ì)包鋼大廠土地資源造成(chéng)為錯嚴重浪費，故重礦渣的綜合利用已是迫在眉睫。以下將(國體jiāng)通過(guò)對(duì)高爐重礦渣各項性能(n樹我éng)的研究及其在築路材料中的應用試驗，對(duì)高爐重礦渣月的的各種(zhǒng)性能(néng)指标做出較全面(miàn)、西理客觀的評價，并為重礦渣替代築路材料中的天然砂石骨些黑料提供科學(xué)依據。
1、包鋼高爐重礦渣的組成(chéng)成(chéng)分&n地輛bsp;
1.1高爐重礦渣的主要化學(xué)成(c工就héng)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，高爐渣件鐘的主要化學(xué)成(chéng)分是，此外，還(há信長i)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)和渣堿度有很大好哥關系，包鋼高爐渣屬中性或弱堿性渣，堿度一般為0.9-1.2左右，其主要礦物北是是鈣鋁黃長(cháng)石（2CaO唱文2.Al2O3.SiO2）和鈣鎂黃長(cháng)石（2CaO2.MgO靜都.2SiO2）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1900kg/m3，黃離抗壓強度50-60MPa，壓碎值24報匠.7%，相當于中等強度的天然碎石壓碎值。路了
2.2水硬性
高爐渣具有火山灰活性，這(zhè)是岩石不能(néng)比拟就從的。粉狀或粒狀高爐渣經(jīng)堿性激發(fā)劑激發(fā)，都(dō匠事u)可以産生一定的強度。試驗用水泥做激發(fā)劑制成(chéng)試件與水泥醫如試件相比，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6.8MP鄉些a。
2.3腐蝕性
我國(guó)《有色工業固體廢物污染控制标準》GB5085中規定，PH值小于等于2.0或PH值大于等于12.5，車鐘判定為有害廢物。經(jīng)測試，包鋼高爐渣浸出液PH值為11.33畫車，沒(méi)有超出标準限值，不會(huì)對子兵(duì)環境造成(chéng)腐蝕會關性污染。
2.4浸出毒性
固體廢物受到(dào)浸泡、沖淋，其中有害成(c商匠héng)分將(jiāng)會(huì)轉移到(dào)水體我看、土壤，導緻二次污染。包鋼高爐重礦渣經(jīng)浸出試驗，GB5085标準規定中的十種(zhǒng)有害物均未超出限值，因此謝通高爐渣堆存、填埋或做成(chéng)制品火多都(dōu)不會(huì)污染周邊水身那體和土壤。
2.5放射性
2005年以來，包鋼冶金渣公司曾多次對(duì)高爐弟民渣抽樣(yàng)送檢，其放射性檢測結果基本相近。新渣钍含量林都為0.013-0.014%，钍232的比活度為432.3-593.1Bq光討/kg，内照射指數0.42-0.53，外照射指數1.93-2.58。&nb船妹sp;
根據建築材料放射性核素限量（GB6566-2001）規定，訊一全部用高爐渣做建築主體材料，外照射指數超标，隻能(né綠樂ng)摻配使用。但用做建築物的外但電飾面(miàn)及室外其它用途，可滿足國(guó)标中3.2.3C類裝修材料的還海要求，比照裝修材料，外照射指數小于2.8的高爐渣用于室外應不自友受限制。
3.包鋼高爐重礦渣代替砂石的對(duì)比研究&nb好低sp;
為确保高爐重礦渣代替砂石的可靠性，本文黑懂按照國(guó)家标準GB/T14684《建築用砂》和GB/T14685《建築用卵石、碎石》國腦對(duì)重礦渣與天然砂石給予對(duì)比子費試驗。
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(hòu)幾見愛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含量為路坐0.068%，滿足标準要求。此外，建築砂要求氯化物最高含動服量不大于0.06%，包鋼重礦渣氯離子含量房姐為0.043%，滿足建築砂對(du為女ì)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%。包鋼礦渣砂壓碎值分别為1錢聽類＜10%，2類＜20%，3類＜30%，礦渣碎石壓碎值＜24.7黑兒%，其壓碎值均可滿足建築用砂石要求。
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1員醫350kg/m3，空隙率小于47%。包鋼重礦渣表觀密度為268睡票0kg/m3，松散堆積密度為1450k工美g/m3，空隙率為45.9%。由此可見，包鋼重礦渣的表觀密度、堆積密度、空隙議關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制來中的堿發(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(du光市ì)活性礦物的反應試驗，包鋼重礦渣岩相分析的礦物是以鎂黃長(cháng)石短雨為主，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/線筆T14685《建築用卵石、碎石》标準筆雪，包鋼重礦渣的各項指标（放射性除外）均能(né還見ng)滿足建築用砂石的标準要求。
4、包鋼高爐重礦渣在道(dào)路基層材大呢料中的應用
道(dào)路的剛性基層混合料一般由穩定材料加骨料組成(chéng姐議)，穩定材料通常采用水泥、石灰、或水泥加粉煤灰、石灰加西聽粉煤灰等，而骨料多為天然砂、碎石等。本試驗將(jiāng)采用醫到石灰加粉煤灰做穩定材料，以重礦渣代替天然砂石骨料，據此進(jìn)行市在道(dào)路基層的壓實度、7天無側限抗壓強度等評定道(dào)路基體綠層施工質量重要标準的測定。
根據《公路水泥混凝土路面(miàn)南來設計規範》要求，一級公路基層壓實度應達到(d報報ào)98%，7天無側限抗壓強度不小于0動我.8MPa。
4.1原料條件
◆粉煤灰： 要求總含量不小于70%，燒失量不大于1科算0%，0.3mm篩孔通過(guò)率不小于9器這0%，0.075mm篩孔通過(guò)兵拍率不小于70%。
◆消石灰：鈣質消石灰的質量分數大于60%，鎂質消石慢雜灰的質量分路大于50%。&nbs上可p;
◆混合料配比： 重礦渣75-80%，粉煤灰10-15%，路什消石灰8-12%。 銀坐
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。本都間試驗中1-4#采用骨架密實型級配，即5-25m人什m集料83.26%，0-5mm通有細料16.73%；5-7#采用懸浮密實型級配，即5-要紙25mm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，混合料友冷7天無側限抗壓強度是能(néng)夠達到(dào)标準要求的。
4.3推薦配合比
◆重礦渣75-80%，石灰8-1章務0%，粉煤灰12-15%。其中，重礦渣集料級配為0-5mm礦渣25-40%老謝，5-25mm礦渣60-75%他會.
◆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的骨料，能(兒線néng)夠滿足道(dào)路抗壓、抗折強度要求；且重劇志礦渣在室外應用其腐蝕性、浸出毒性均遠低于國(guó)家标準，商文不會(huì)對(duì)周邊環境造成(chéng)二次污染。 （轉自行知部落網 ）
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