钢铁渣粉特点.docVIP

本项目采用钢铁炼铁过程产生的废渣为原料，采用当前国际上最先进的设备，生产用途广泛的新型绿色建材产品矿渣粉、钢渣粉、钢铁渣双掺粉等，具有清洁环保、高效节能、节约资源和减排温室气体的作用，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。 对于工业废渣，国务院要求各部门加以综合利用，变废为宝，提倡“谁排放谁利用，谁投资谁收益”的原则。对于建材工业，提出利用工业矿渣生产水泥。水泥是国民经济建设的重要基础原材料，“十一五”期间，我国水泥工业取得了长足发展，水泥工业年消纳工业废渣已超过2.5亿吨，占工业废渣总利用量一半以上。 粒化高炉矿渣（简称矿渣）是炼铁时排出的以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物，经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。一般含有80～90%的玻璃相，其主要矿物为硅酸二钙（C2S）、钙铝黄长石（C2AS）、镁黄长石（C2MS2）、钙长石（CAS2）等。矿渣的化学成分一般为CaO 35～45%、SiO2 25～40%、Al2O3 6～15%、FeO 0.5～1%。矿渣的质量系数（CaO+MgO+Al2O3）/（SiO2+MnO+TiO2）越大，矿渣的活性越高，即CaO、Al2O3含量高、SiO2含量低的矿渣活性高。国家标准GB/T203规定用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣的质量系数应大于1.2、MnO含量不大于2.0%。 试验研究表明，矿渣粉只有达到一定细度时才能充分水化。大于60微米的颗粒属于惰性粒子，对强度无积极作用。对强度起主导作用的是30微米以下的粒子，小于10微米的粒子含量多时对早期强度有利。 鉴于矿渣与水泥熟料易磨性的差异，将熟料、矿渣分开粉磨，然后按一定配比混合与均化而制备矿渣硅酸盐水泥的工艺路线是合理的。研究表明：控制矿渣粉细度400～450m2/kg、水泥熟料粉细度320m2/kg、矿渣掺量40～60%，可配制425、425R矿渣硅酸盐水泥；矿渣细度450～500m2/kg、掺量40～50%，可配制525、525R矿渣硅酸盐水泥。 矿渣粉作为混合材掺入水泥中，对水泥的7天后龄期强度有明显的增强作用。这主要是由于矿渣粉吸收水泥水化形成的Ca(OH)2，Si-O、Al-O、Si-Si、Al-Al等键断裂，结构解体，形成水化硅酸钙和水化铝酸钙，在SO42-的激发作用下，反应形成钙矾石，从而增加水泥的强度。但掺加矿渣粉对水泥的早期强度没有明显的增强作用并有所下降。因此，在矿渣粉掺量大的情况下，为了获得较高的水泥早期强度，水泥熟料宜选用强度较高、质量好的回转窑熟料。 随着高层建筑、大跨度桥梁、高速公路等工程建设的快速发展，高性能混凝土的需求量迅速增大。高性能是指强度高、耐久性好，且施工性能优良。强度高是指强度等级在C60以上。耐久性能是指耐磨性、水化热、胀缩性、脆性、韧性、疲劳强度、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性、抗碱骨料反应及抗钢筋锈蚀性能良好。良好的工作性能是指混凝土拌和物应有良好的施工性能,如可泵性、不泌水性、粘聚性等。 以前配制高强混凝土主要依赖于使用高标号水泥和外加剂，但是用高标号水泥配制的混凝土水化热高，易产生裂缝，导致混凝土破坏。采用降低混凝土的水灰比，减少混凝土的空隙率，增加密实度的方法，其后果是不能保证施工时的大流动度的要求，同时水灰比降至0.2～0.3时，大量的水泥颗粒得不到充分水化，影响混凝土的后期耐久性能。目前超高强混凝土主要采用掺硅灰和高效减水剂来配制。但硅灰原料缺乏，高效减水剂价格昂贵，这类混凝土成本较高。目前日本、台湾、韩国、马来西亚、英国等国家及地区采用磨细的矿渣粉来生产高性能混凝土，以降低混凝土的成本。 矿渣粉用于混凝土施工时，具有微珠润滑效应，有明显的减水作用。随着矿渣粉掺量的增加，混凝土水灰比W/C减少。当掺量达45%时，减水率高达20%。混凝土中随着矿渣粉掺量的增加，混凝土塌落度损失小，混凝土的流动性好，易于施工。随着超细矿渣粉掺量的增加，混凝土各龄期的抗压强度都有增长。但当掺到60%以后，强度有缓慢的下降趋势；当掺到70%时，混凝土7天和28天抗压强度有比较明显的下降。所以，掺矿渣粉虽然可生产高强混凝土，但需要控制好掺加比例，比较合适的矿渣粉掺加比例为50%。 利用掺矿渣粉部分替代波特兰水泥制备的高性能混凝土与波特兰水泥混凝土相比，前者在搅拌后最初2h内流变性易于控制，尤其能明显地减少其坍落度的损失，有利于施工。浇注初期掺矿渣混凝土的水化热较低，且显著减少塑化剂的需用量，经济效益好。它的后期强度高，抗盐类侵蚀性强，耐久性好。 随着高层建筑业的发展，高性能混凝土取代普通混凝土是大势所趋。掺有矿渣粉的混凝土具有水化热低、耐腐蚀、与钢筋粘结力强、后期强度高、防微缩等特点，可广泛用于大坝工程、水下工程、道路工程、防腐蚀工程、大型建筑工程等。掺有矿渣的水泥混凝土愈来愈受到建筑行业、交通行业的青睐。