一種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法
2023-08-13 09:55:01 2
一種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法
【專利摘要】本發明涉及工業環境保護的冶金行業固體廢棄物資源再生利用的鋼渣檢測領域，特別涉及一種在高溫蒸養環境下全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法領域。將鋼渣原渣除鐵磁選處理後選取鋼渣微粉，其比表面積大於400m2/kg，鋼渣細集料，細度模數小於3.5；鋼渣粗集料，粒徑為5-20mm；然後再將矽酸鹽水泥、水、細集料、粗集料、外加劑按照一定配比製成混凝土稜柱體試件或砂漿試件，在高溫蒸養環境下養護，檢測試件膨脹率，評定鋼渣微粉、鋼渣細集料和鋼渣粗集料的安定性。本測試方法準確、快速、有效地檢測鋼渣的安定性，減少鋼渣混凝土維護檢修成本，確保工程安全、高效、低成本運行，保證鋼渣混凝土有一個比較長期的安全使用壽命。
【專利說明】一種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工業環境保護的冶金行業固體廢棄物資源再生利用的鋼渣檢測領域， 特別涉及一種在高溫蒸養環境下全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法。
【背景技術】
[0002] 鋼鐵產品是人類社會非常重要的結構材料，也是產量最大、覆蓋面最廣的功能材 料。近年來，隨著我國經濟建設的快速增長，特別是建築業轉型和綠色建築的發展需求，鋼 鐵工業得到了較好的發展，2010年我國粗鋼產量已突破6億噸，其中絕大部分來自高爐一 轉爐流程。高爐煉鐵工藝歷經數百年的發展，工藝已日趨成熟。固體廢棄物資源化既減少 對環境的直接破壞，又降低了自然資源的消耗。在鋼鐵工業中，高爐礦渣已實現零排放，成 為混凝土工業重要的替代水泥基材料，然而鋼渣的利用率並不高，且大部分用於築路和回 填。鋼渣可以作為集料替代傳統的砂石製備強度高、耐磨性和耐久性好的混凝土，但是由於 我國許多鋼廠鋼渣的化學組成、礦物組成波動較大及可能存在安定性不良的問題，制約了 鋼渣在混凝土中應用。
[0003] 目前GB/T24175-2009《鋼渣穩定性檢測方法》和GB/T24764-2009《外牆外保溫抹 面砂漿和粘接砂漿用鋼渣砂》分別採用在2. OMPa的飽和水蒸氣中壓蒸3h後鋼渣顆粒的壓 蒸粉化率和鋼渣砂漿試件膨脹率的方法來評價鋼渣的安定性，並規定鋼渣砂漿試件完整且 壓蒸膨脹率不大於〇. 80%時為體積安定性合格。目前的養護介質均為2. OMPa的飽和水蒸 氣（216°C)，與實際工況相差甚遠。基於壓蒸處理的實驗條件不同於實際工程中鋼渣在混 凝土的情況，不能準確反映實際條件下的混凝土中鋼渣的安定性問題，影響了鋼渣的合理 使用。
[0004] 因此，合理檢測鋼渣混凝土中的鋼渣安定性，更加嚴格規範混凝土工程使用有安 全風險的集料，是確保鋼渣混凝土工程全生命周期安全、高效、低成本運行的基礎，這將有 助於推動鋼渣在混凝土中的更加廣泛的應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，該方法能根 據實際工程中的混凝土中的鋼渣情況，準確檢測出混凝土中的不同粒徑鋼渣的安定性，為 鋼渣在混凝土中的合理應用提供了可靠、準確的依據。
[0006] 發明的目的可以通過以下方案來實現：
[0007] -種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其步驟包括：
[0008] (1)選取除鐵磁選處理的鋼渣原漁，分別選取鋼渣微粉，其比表面積大於400m2/ kg，鋼渣細集料，其細度模數小於3. 5 ;鋼渣粗集料，其粒徑為5-20mm ;
[0009] (2)將矽酸鹽水泥、水、細集料、粗集料、外加劑按照重量比為 1:0. 5:1. 9-2. 2:3. 5-4:0. 007的比例製成混凝土稜柱體試件，並養護60-90天，檢測試件的 膨脹率，評定鋼渣粗集料和鋼渣細集料的安定性；
[0010] 所述細集料為鋼渣細集料和天然黃砂按照重量比為0.4-2. 5:1的比例混合的混 合細集料；所述粗集料為鋼渣粗集料和天然碎石按照重量比為〇. 4-2. 5:1的比例混合的混 合粗集料；
[0011] 所述細集料和粗集料中的鋼渣集料所佔重量比小於等於50%時，混凝土稜柱體試 件的體積為75mmX 75mmX 285mm，並在試件側面預埋釘頭，振動成型，採用比長儀測量膨脹 率；試件膨脹率小於等於0. 040%，則判定鋼渣混凝土試件中的鋼渣安定性合格；
[0012] 所述細集料和粗集料中的鋼渣集料所佔重量比大於50%時，混凝土稜柱體試件 的體積為300mmX300mmX500mm，並在混凝土試件內部埋入應變傳感器，分層燒築、振搗成 型，3天後脫模，養護，採用混凝土變形自動測量系統測量其膨脹率；試件膨脹率小於等於 0.040%，且外觀無明顯剝落、裂紋變形，則判定鋼渣混凝土中的鋼渣安定性合格。
[0013] (3)將凝膠材料、水、細集料按照重量比為1:0. 5:3. 0製成40mmX40mmX 160mm的 砂漿稜柱體試件，在砂漿稜柱體試件兩端中心預埋釘頭，振動成型，養護80-90天，採用比 長儀測量試件的膨脹率，試件膨脹率小於等於〇. 040%，且外觀無明顯剝落、裂紋變形，則試 件中的鋼渣微粉安定性合格；
[0014] 所述凝膠材料為鋼渣微粉和矽酸鹽水泥按照0. 4-2. 5:1的重量比混合的混合料。
[0015] 所述步驟（2)中的外加劑為減水率20%以上的聚羧酸。
[0016] 所述天然黃砂細度模數為1. 8-3. 0。
[0017] 所述混凝土稜柱體試件或砂漿稜柱體試件的養護條件為80±2°C的水中養護或者 水蒸汽養護。
[0018] 所述鋼渣原料為滾筒渣、熱潑渣或熱悶渣中的一種。
[0019] 本發明是在水養護條件下提高養護介質的溫度使混凝土膠凝材料和鋼渣中的方 鎂石和游離氧化鈣在較短時間內絕大部分水化，用膨脹率和外觀觀察來綜合評定摻鋼渣混 凝土體積安定性，從而來判斷混凝土鋼渣的安定性。
[0020] 試件膨脹率計算方法：
[0021] 試件膨脹率按式（1)計算（準確至0· 01% ):
[0022]
【權利要求】
1. 一種全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其步驟包括： (1) 選取除鐵磁選處理的鋼渣原渣，分別選取鋼渣微粉，其比表面積大於400m2/kg，鋼 渣細集料，其細度模數小於3. 5 ;鋼渣粗集料，其粒徑為5-20_ ; (2) 將矽酸鹽水泥、水、細集料、粗集料、外加劑按照重量比為 1:0. 5:1. 9-2. 2:3. 5-4:0. 007的比例製成混凝土稜柱體試件，並養護60-90天，檢測試件的 膨脹率，評定鋼渣粗集料和鋼渣細集料的安定性； 所述細集料為鋼渣細集料和天然黃砂按照重量比為〇. 4-2. 5:1的比例混合的混合細 集料；所述粗集料為鋼渣粗集料和天然碎石按照重量比為〇. 4-2. 5:1的比例混合的混合粗 集料； 所述細集料和粗集料中的鋼渣集料所佔重量比小於等於50%時，混凝土稜柱體試件 的體積為75mmX 75mmX 285mm，並在試件側面預埋釘頭，振動成型，採用比長儀測量膨脹率； 試件膨脹率小於等於〇. 040%，則判定鋼渣混凝土中的鋼渣安定性合格； 所述細集料和粗集料中的鋼渣集料所佔重量比大於50%時，混凝土稜柱體試件的 體積為300mmX300mmX500mm，並在混凝土試件內部埋入應變傳感器，分層燒築、振搗成 型，3天後脫模，養護，採用混凝土變形自動測量系統測量其膨脹率；試件膨脹率小於等於 0. 040%，且外觀無明顯剝落、裂紋變形，則判定鋼渣混凝土中的鋼渣安定性合格； (3) 將凝膠材料、水、細集料按照重量比為1:0. 5:3. 0製成40mmX40mmX 160mm的砂漿 稜柱體試件，在砂漿稜柱體試件兩端中心預埋釘頭，振動成型，養護80-90天，採用比長儀 測量試件的膨脹率，試件膨脹率小於等於〇. 040 %，且外觀無明顯剝落、裂紋變形，則試件中 的鋼渣微粉安定性合格； 所述凝膠材料為鋼渣微粉和矽酸鹽水泥按照0. 4-2. 5:1的重量比混合的混合料。
2. 根據權利要求1所述的全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其特徵在於：所 述步驟（2)中的外加劑為減水率20%以上的聚羧酸。
3. 根據權利要求1所述的全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其特徵在於：所 述天然黃砂細度模數為1. 8-3. 0。
4. 根據權利要求1所述的全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其特徵在於：所 述混凝土稜柱體試件或砂漿稜柱體試件的養護條件為80±2°C的水中養護或者水蒸汽養 護。
5. 根據權利要求1所述的全級配鋼渣混凝土鋼渣安定性的檢測方法，其特徵在於：所 述鋼渣原料為滾筒渣、熱潑渣或熱悶渣中的一種。
【文檔編號】G01N33/38GK104090091SQ201410354098
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】林長農, 鄧敏, 康明, 劉迪, 張紅, 陽勇福, 嚴志平, 莫立武, 張亞妮, 姚翔, 徐兵, 曹黎穎 申請人:上海寶田新型建材有限公司, 南京工業大學