风淬钢渣的体积安定性研究

风淬钢渣的体积安定－｝生研究　黄　颖　（重庆市地产集团，重庆４０００２３）　摘要：通过ｘ射线衍射分析，风淬钢渣中ｆ＿ｃａｏ含量很低，ＭｇＯ含量较高，／￣－ＭｇＯｉ要以ＲＯ｝Ｉ￣形式存　在；同时结合钢渣胶砂试件的长期性能试验，认为风淬钢渣体积安定性良好，可以作为集料制作路面砖　等钢渣混凝土制品。　关键词：钢渣；风淬钢渣；体积安定性；钢渣混凝土；路面砖　中图分类号：ＴＵ５２２．３文献标识码：Ａ文章编号：１００１—６９４５（２００８）０９—０１０９—０２　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｏｕｎｄｎｅｓｓ　ｏｆ　ａｉｒ　ｑｕｅｎｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　Ｈ￡　Ｇ　ｙ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ａｉｒ　ｑｕｅｎｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｂｙ　ＸＲＤ，ｔｈｅ　ｆ－ＣａＯ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｓ　ｌｏｗｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＭｇＯ　ｉｎ　ｔｈｅ　ＲＯ　ｐｈａｓｅ　ｉｓ　ｈｉｇｈｅｒ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｖｏｌｕｍｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａｉｒ　ｑｕｅｎｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｉｓ　ｇｏｏｄ，ＳＯ　ｔｈｅ　ａｉｒ　ｑｕｅｎｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｉｎｇ　ｂｒｉｃｋ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ；ａｉｒ　ｑｕｅｎｃｈ　ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ；ｓｏｕｎｄｎｅｓｓ；ｓｔｅｅｌ　ｓｌａｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐａｖｉｎｇ　ｂｒｉｃｋ　钢渣是炼钢时经高温冶炼后淬火冷却生成的废　１．２试验方法　渣，数量约为钢产量的１５％～２０％【　。钢渣可以作为　ｘ射线衍射分析ｆＸＲＤ）仪器为日本理学Ｄ／Ｍａｘ一　混凝土掺合料用于生产钢渣水泥，但体积安定性不　１２００全自动衍射仪，铜靶，工作电压４０ＫＶ，工作电流　良和较难磨细等问题，导致钢渣利用量较低。为提高　３０ｍＡ，扫描速度１。／分。钢渣胶砂试件的收缩试验参照　风淬钢渣综合利用率，渣场周边的企业开始使用钢　《水泥胶砂干缩试验方法｝（ＪＣ／Ｔ　６０３—２００４）。　渣作为集料，制作路面砖、路缘石和钢渣砖等钢渣混　２钢渣体积安定性试验　凝土制品，但是对风淬钢渣的体积安定性问题的担　２．１钢渣体积安定性分析　忧影响了很多企业生产钢渣混凝土制品的积极性，　１＃、２＃钢渣碱度分别为１．９１和１．９５，为中碱度钢　严重制约了钢渣的综合利用。因此，本文对风淬钢渣　渣，属于硅酸二钙渣［２１。从钢渣的Ｘ衍射图（图１和图　体积安定性进行研究，以便为钢渣的综合利用提供　２）可以看出，两种钢渣的主要矿物为Ｃ２Ｓ和ＲＯ相，没　理论依据。　有发现Ｃ３Ｓ和ＣＭＳ等的衍射峰。１＃钢渣中的Ｃ２Ｓ主　１　试验原材料和试验方法　要是单斜型和ｐ型，而不存在　一Ｃ２Ｓ，这可能是由于　１．１试验原材料　在风淬过程中，钢渣冷却速率较快，没有出现Ｂ—Ｃ２Ｓ　钢渣为重庆某钢厂风淬钢渣，化学成分见表１；水　向　一Ｃ２Ｓ的晶型转变，而只有部分ｐ—Ｃ２Ｓ向单斜型　泥为重庆地维Ｐ．０　４２．５Ｒ。　Ｃ２Ｓ的晶型转变。而２＃钢渣的Ｃ２Ｓ主要是　一Ｃ２Ｓ，即　表１钢渣化学成分　在冷却过程中大部分的１３一Ｃ２Ｓ发生了向　一Ｃ２Ｓ的晶　编Ｓｉ０２　Ｆｅ２０３　ＡＩ２０３　ＴｉＯ２　Ｃａ０　ＭｇＯ　Ｎａ２０　Ｆｅ０　ＳＯ３　ＭｎＯ　Ｐ２０５　ｆ－Ｃａ０烧失　型转变。　｜％　｜％｜％　量　１＃１５．９２　１０．００　３，８５　ｌ－１０　３３．２１　１０．００　０．２４　２１．４４　０．８６　０．９６　１．４７　０．９６　０．３５　钢渣的体积安定性主要取决于ｆ－ＣａＯ和ＭｇＯ含　】４．９９　ｌ】．４３　５．９３】．８９　３】．４６】０．７４　０．２６　２００８　０　８５】．０】１　０９　１川０．４０　量。用５０％磨细１　ｈ的钢渣＋５０％水泥制成试饼进行安　定性检测，结果显示钢渣作胶凝材料的ｆ－ＣａＯ安定性　２ＯＯ８　ｔｌ’ｔｌ’ｌｌ，．ｂ　ｃｋ—ｔｉｌｅ．ｃｏｎｒ　１　Ｏ９　维普资讯 http://www.cqvip.com

合格。同时参照ＧＢ／Ｔ１７４３１．２—１９９８（轻集料试验方法》　中的煮沸质量损失率试验，用粒径为２．５　ＩＴＩｍ～５　ｍｍ的　钢渣，在沸水中煮４　ｈ后烘干并称重，求出钢渣煮沸质　量损失率，以此来评定钢渣作为集料因ｆ－ＣａＯ引起的　膨胀问题。１＃和２＃钢渣的煮沸质量损失率分别为　２．８％和１．２％，都小于５％，符合ＧＢ／Ｔ１７４３１．２—１９９８中　的规定。因此，可以认为用来配制钢渣活性粉末混凝　筛余１｝｝１－３　／％２｝｝１．１　表２钢渣分析筛余／％　ｉＬ径／ａｍ＞４．ｒ７５　２．３６—４．７５　１．１８　２．３６　０．６　１．１８　０．３～０．６　０．１５　０．３＜０．１５　．４０．０　４４．０　｝　１４．２　１８．２　凡　１４．１　９．９　１１．６　８．７　６．８　９．０　７．９　１３．２　稳　表３水泥一钢渣胶砂试件体积稳定性试验结果／■　¨　膨胀率ｍｍ／ｍ　◆　¨　◆土的风淬钢渣不会因ｆ－ＣａＯ水化产生膨胀引起安定　性问题　感　占　同时，在钢渣ｘ射线衍射峰中，ＲＯ的衍射峰数据　类似ＦｅＯ的衍射锋，但线条发生了偏移，可以确定此　钢渣中ＲＯ以ＦｅＯ为主，而且固溶了一定量的ＭｇＯ或　ＭｎＯ。在ｘ射线衍射峰中，没有发现橄榄石、蔷薇辉　石和方镁石的衍射峰，且ＭｇＯ／（ＦｅＯ＋ＭｎＯ）＝０．２３，小于　１．０，可以认为此钢渣中的ＭｇＯ无体积安定性不良问　题　。　■　水泥一钢渣胶砂试件在空气中放置时，表现为收　缩；水泥一钢渣胶砂试件在水中放置时，表现为膨胀，　膨胀率２８　ｄ最大值为０．２１２　ｍｍ／ｍ。水泥一钢渣胶砂试　件在空气中和水中养护３６０　ｄ未见表面出现裂纹，说　明钢渣的体积安定性良好。　通过对风淬钢渣体积安定性的研究．认为渣场　的风淬钢渣体积安定性良好，完全可以作为集料用　＿Ｃ　２Ｓ　ｌ　｛　ｌ　：　于制作路面砖、路缘石和钢渣砖等钢渣混凝土制　品。　３结论　ａ．风淬钢渣中ｆ－ＣａＯ含量较低，经过安定性检测，　显示钢渣中的ｆ—ＣａＯ安定性合格；ＭｇＯ含量虽然较　高，但ＭｇＯ　ＦｅＯ＋ＭｎＯ）＝０．２３，而且钢渣中ＲＯ以ＦｅＯ　图１　钢渣１的×射线衍射图　为主．ＭｇＯ固溶于ＦｅＯ．因此认为风淬钢渣体积安定　性良好。　ｂ．风淬钢渣体积安定性良好，可以作为集料制作　路面砖、路缘石和钢渣砖等钢渣混凝土制品，且钢渣　在拌合物中的掺量可以超过６０％，有利于提高钢渣的　综合利用率。　参考文献：　【１】　杨华明，张广业．钢渣资源化的现状与前景Ⅲ．矿产　综合利用，１９９９（０６）．　图２钢渣２的Ｘ射线衍射图　『２１　相会强，刘彦君，智艳生．钢渣在建筑领域的综合利　２．２水泥一钢渣胶砂试件体积稳定性　用及展望卟砖瓦，２００５（０４）．　钢渣中的ｆ－ＣａＯ是钢渣混凝土体积稳定性差的　主要原因，因此，试验测试了水泥一钢渣胶砂试件在空　【３】　唐明述，袁美栖，苏芬，沈兴．钢渣中ＭｇＯ、ＦｅＯ、　ＭｎＯ的结晶状态与钢渣的体积安定性　硅酸盐　气中和水中养护时的变形。１＃和２＃钢渣分析筛余结　果见表２．细度模数分别为３．４６和３．３６，属于粗砂，含　泥鼍均约为５．０％．密度分别为３．５８和３．５５，吸水率分　别为１．９和２．１。水泥一钢渣胶砂试件胶砂比为１：３，水　胶比为０．３，试件变形结果见表３（试件尺寸４０　ｍｍｘ４０　ａｍ￣１６０　ｍｍ）。ｒ　学报．１９７９年２月，７（１）．　【４】　肖琪仲．钢渣的膨胀破坏与抑制Ｕ】．硅酸盐学报，　１９９６年１２月，２４（６）．　收稿日期：２００８－０７－２２　１　１　Ｏ　ＷＷＷ．ｂｒｉｃｋ－ｔｉｌｅ．ｃｏｍ　２００８