钢铁工业废弃物在水泥混凝土行业中的应用
  • 【摘要】

    钢渣、矿渣与粉煤灰是我国钢铁工业三大主要工业废弃物,钢渣的利用率一直较低,而高碳低活性粉煤灰还未能研发出很好的利用方式.水泥混凝土行业对固体废弃物的吸纳有着量大、适应性强的得天独厚的优势.因此,本文以实验研究为主,旨在研究钢渣中的转炉钢渣、电炉还原渣以及粉煤灰中的高碳低活性粉煤灰在水泥混凝土行业中的应用,主要内容如下:1.基本性质研究.结果显示,转炉钢渣碱度大于电炉还原渣.转炉钢渣粉中主要化学成分... 展开>>钢渣、矿渣与粉煤灰是我国钢铁工业三大主要工业废弃物,钢渣的利用率一直较低,而高碳低活性粉煤灰还未能研发出很好的利用方式.水泥混凝土行业对固体废弃物的吸纳有着量大、适应性强的得天独厚的优势.因此,本文以实验研究为主,旨在研究钢渣中的转炉钢渣、电炉还原渣以及粉煤灰中的高碳低活性粉煤灰在水泥混凝土行业中的应用,主要内容如下:1.基本性质研究.结果显示,转炉钢渣碱度大于电炉还原渣.转炉钢渣粉中主要化学成分为CaO、SiO2和Fe2O3,矿物组成主要是硅酸二钙C2S、硅酸三钙C3S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF以及RO相.电炉还原渣粉中主要化学成分CaO、SiO2和Al2O3,烧失量达到7%,矿物组成主要是硅酸二钙C2S、硅酸三钙C3S以及铝酸三钙C3A.高碳粉煤灰中主要化学成分SiO2和Al2O3,烧失量达到15%以上,矿物组成主要是石英、莫来石Al2O3·SiO2、磁铁矿Fe3O4以及石膏CaSO4.2.水泥胶砂的强度和流动性研究.结果显示,转炉钢渣粉、电炉还原渣粉和高碳粉煤灰具有一定胶凝活性,控制转炉钢渣粉比表面积在400m2/kg至500m2/kg之间,电炉还原渣粉比表面积在400m2/kg至600m2/kg之间较为适宜.单掺转炉钢渣粉掺量在30%以内,电炉还原渣粉掺量在20%以内,高碳粉煤灰掺量在20%以内较为适宜.转炉钢渣粉和电炉还原渣粉与矿粉有良好的二元复合效应,而高碳粉煤灰与矿粉二元复合效应不明显.当掺合料的总量为胶凝材料总量的30%,与矿粉二元复合时,转炉钢渣粉掺量在掺合料总掺量50%以内,电炉还原渣粉掺量在30%以内,高碳粉煤灰掺量在10%以内较为适宜.转炉钢渣粉和电炉还原渣粉与粉煤灰二元复合时,没有明显的复合效应.添加石膏或生石灰作为激发剂对单掺转炉钢渣粉、电炉还原渣粉和高碳粉煤灰,以及转炉钢渣粉、电炉还原渣粉和高碳粉煤灰与矿粉二元复合的水泥胶砂均具有一定的激发效果.3.水化产物的微观形貌和矿物组成研究.结果显示,掺不同掺合料的水泥浆体不同龄期的水化产物种类较为相近,主要是Ca(OH)2晶体,C-S-H凝胶和钙矾石AFt,而微观形貌差别较大.4.混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能研究.结果显示,转炉钢渣粉对减水剂的相容性较好,电炉还原渣粉对减水剂的相容剂较差,而高碳粉煤灰对减水剂的相容性极差.单掺转炉钢渣粉掺量在10%~30%时,能够配制出C70级别以上的高性能混凝土,单掺电炉还原渣粉掺量在10%~20%时,能够配制出C80级别以上的高性能混凝土,而高碳粉煤灰不适宜单独用作掺合料制备高性能混凝土.转炉钢渣粉和电炉还原渣粉与矿粉有良好的复合效应,而高碳粉煤灰与矿粉的复合效应不明显.当掺合料的总量为胶凝材料总量的30%,与矿粉二元复合时,掺转炉钢渣粉在掺合料总掺量30%~70%时,能够配制C80级别以上高性能混凝土,掺电炉还原渣粉在30%~50%,能够配制C80级别以上高性能混凝土,掺高碳粉煤灰在30%时,能够配制C70级别以上高性能混凝土.添加石膏或生石灰作为激发剂时,对于转炉钢渣粉、电炉还原渣粉与矿粉二元复合时混凝土强度提升不显著,而对于高碳粉煤灰和矿粉二元复合时混凝土强度有所提升.掺转炉钢渣粉和电炉还原渣粉对混凝土的抗氯离子渗透性能影响不大,而掺高碳粉煤灰对混凝土的抗氯离子渗透性能有不利影响.掺转炉钢渣、电炉还原渣和高碳粉煤灰的混凝土渗透性能的评价均达到了极低的级别. 收起<<

  • 【作者】

    尹飞龙 

  • 【学科专业】

    建筑与土木工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    暨南大学

  • 【导师姓名】

    欧阳东

  • 【学位年度】

    2012

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    转炉钢渣%电炉还原渣%高碳粉煤灰%掺合料%高性能混凝土