普通預(yù)拌砂漿用鋼渣砂安定性的研究

1、冶金環(huán)境保護(hù)2012年第1期普通預(yù)拌砂漿用鋼渣砂安定性的研究孟立濱(首鋼資源公司北京100072)摘要通過對不同鋼廠不同工藝處理鋼渣砂和砂漿壓蒸試驗，說明壓蒸粉化率更為直觀的反映鋼渣砂因游離氧化鈣和游離氧化鎂遇水膨脹造成砂漿的體積穩(wěn)定的情況；通過摻加標(biāo)準(zhǔn)砂后混合鋼渣砂的壓蒸粉化率試驗及砂漿試塊壓蒸后體積的測試，研究了鋼渣砂漿體積穩(wěn)定的規(guī)律，證明了隨著鋼渣砂壓蒸粉化率的降低，砂漿試塊壓蒸后的體積穩(wěn)定性逐漸提高；結(jié)果表明當(dāng)鋼渣砂壓蒸粉化率降

2、至59％時，砂漿試塊壓蒸后體積完好強度提高，砂漿試條壓蒸膨脹率滿足水泥壓蒸膨脹率不大于080％要求。關(guān)鍵詞普通預(yù)拌砂漿鋼渣砂壓蒸粉化率0背景隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，每年都產(chǎn)生大量的鋼渣，其中大部分沒有得到有效利用，堆積如山，造成占用大量土地資源、污染環(huán)境等嚴(yán)重問題。同時，普通預(yù)拌砂漿作為應(yīng)用最廣泛、用量最大的預(yù)拌砂漿品種，近幾年在我國的大中城市得到越來越廣泛的應(yīng)用，統(tǒng)計2010年上半年，全國19個省市共有預(yù)拌砂漿企業(yè)255家，年設(shè)計

3、生產(chǎn)能力53522萬t，實際生產(chǎn)預(yù)拌砂漿31123萬t。而近年來由于對自然資源保護(hù)意識的增強，天然砂石的開采受到了一定的限制，因此尋找天然砂替代品應(yīng)用于建筑砂漿領(lǐng)域愈來愈受到重視。2007—6—6，商務(wù)部、公安部、建設(shè)部、交通部、質(zhì)檢總局、環(huán)?？偩致?lián)合下發(fā)“關(guān)于在部分城市限期禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作的通知”，鼓勵企業(yè)在預(yù)拌砂漿制備過程中使用粉煤灰、脫硫灰渣和運用鋼渣、工業(yè)尾礦等一般工業(yè)固體廢物制造的人工機制砂，以減少對天然砂的使用。為了規(guī)范

4、鋼渣砂用于預(yù)拌砂漿的生產(chǎn)及應(yīng)用，保證產(chǎn)品與工程質(zhì)量，2009年首鋼與多家研究機構(gòu)及寶鋼、鞍鋼、南鋼、邯鋼、湘鋼等鋼廠共同制定了《普通預(yù)拌砂漿用鋼渣砂》YB／T4201—2009冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并于2010年6月1日正式實施。鋼渣中含有游離氧化鈣和游離氧化鎂，吸水后，游離氧化鈣消解為氫氧化鈣，體積膨脹1～3倍，氧化鎂會消解成氫氧化鎂，體積也要膨脹77％①，造成鋼渣建材制品的體積不穩(wěn)定。因此，鋼渣的安定性是人們最為關(guān)注的指標(biāo)。借本次大會將鋼渣

5、砂安定性的研究情況向大家做一個匯報，供大家討論。傳統(tǒng)上鋼渣安定性指標(biāo)常以化學(xué)法測得的游離氧化鈣含量表示，但由于游離氧化鎂含量無法通過化學(xué)分析的方法測定，且游離氧化鎂水化緩慢，體積膨脹對制品后期的危害更大，因此化學(xué)檢測不能全面反映鋼渣的體積安定性。壓蒸檢驗是目前為止檢驗體積安定性最為嚴(yán)格的方法。目前水泥行業(yè)中均采用壓蒸法檢驗熟料和水泥中的游離氧化鎂，GB／T20491—2006用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》中也采用壓蒸法檢驗鋼渣的安定性。為

6、了保證普通預(yù)拌砂漿用鋼渣砂在建筑工程中應(yīng)用的穩(wěn)定性，建議參照GB／T750《水泥壓蒸安定性試驗方法》和YBJ230《鋼渣混合料路面基層施工技術(shù)規(guī)程》有關(guān)技術(shù)要求和試驗方法，嘗試以壓蒸法結(jié)合鋼渣粉化率檢驗方法檢測鋼渣砂的壓蒸粉化率，即以鋼渣砂在溫度2157℃和壓力20MPa條54冶金環(huán)境保護(hù)2012年第1期133鋼渣砂漿試塊壓蒸試驗按鋼渣砂：基準(zhǔn)水泥：粉煤灰=790：95：115的比例制備70mmX70mm70mm砂漿試塊，將砂漿試塊置于

7、壓蒸釜中，于2157℃、壓力20MPa飽和蒸汽中壓蒸3h，觀察其外觀。134摻標(biāo)準(zhǔn)砂鋼渣砂漿試塊壓蒸試驗分別按鋼渣砂：標(biāo)準(zhǔn)砂46：54、42：58、38：62、34：66、30：705個比例混合成鋼渣混合砂，按鋼渣混合砂：基準(zhǔn)水泥：粉煤灰：790：95：115比例制備70mmX70mm70mm砂漿試塊，養(yǎng)護(hù)28d，進(jìn)行壓蒸測試。每組試塊l2個，有一塊開裂即定義該組結(jié)果不合格。2試驗結(jié)果與討論2。1鋼渣砂壓蒸粉化率和砂漿試塊壓蒸結(jié)果各鋼廠

8、236～118mm粒徑鋼渣，在2157℃，壓力20MPa飽和蒸汽中蒸煮3h，118mm以下粉化鋼渣的比率和70mm70mm70mm砂漿試塊壓蒸結(jié)果見表4。表4各鋼廠鋼渣砂及砂漿試塊壓蒸結(jié)果表4內(nèi)容中，1—8#均為各鋼廠新排出的鋼渣，9#為陳化老渣。經(jīng)測試8#、9群鋼廠鋼渣砂壓蒸粉化率較低，分別為15％和58％，其余均超過1O％。使用以上鋼渣砂制備70mm70I1111370mm砂漿試塊，于2157℃，壓力20MPa飽和蒸汽中壓蒸3h，1

9、—7#鋼渣砂漿試塊開裂或粉化，只有8撐和9#鋼渣砂漿試塊完整。試驗結(jié)果說明，壓蒸粉化率的高低與鋼渣砂漿試塊壓蒸后體積穩(wěn)定性有關(guān)聯(lián)，當(dāng)鋼渣砂壓蒸粉化率低于某一值時就能滿足砂漿試塊的壓蒸體積安定。22鋼渣砂摻加標(biāo)準(zhǔn)砂壓蒸粉化率及砂漿試塊壓蒸結(jié)果因為標(biāo)準(zhǔn)砂壓蒸粉化率很低，約為03％，且成型的砂漿試塊經(jīng)壓蒸后外形完整。以標(biāo)準(zhǔn)砂逐步替代鋼渣砂，降低鋼渣砂壓蒸粉化率，制做砂漿試塊，直至砂漿試塊壓蒸后外形完整，發(fā)現(xiàn)壓蒸粉化率與砂漿試塊壓蒸體積安定的對