□文/殷寶賢 李劍光 劉緒洪 苑克江

利用鋼渣生產(chǎn)混凝土路面磚的研究

□文/殷寶賢 李劍光 劉緒洪 苑克江

煉鋼產(chǎn)生的鋼渣如不利用將占用大量的土地且會產(chǎn)生污染。文章介紹了利用合理粒徑的鋼渣作為混凝土路面磚細骨料使用的可行性以及試制的混凝土路面磚的整體性能。

鋼渣；混凝土；路面磚；細骨料

鋼鐵工業(yè)是我國主要的基礎經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，但是在煉鋼過程中會產(chǎn)生很多廢渣，如鋼鐵廢渣、高爐礦渣等。這些廢渣不僅因無法利用而占用大量的土地，而且會在長期堆放過程中產(chǎn)生污染。鋼渣由于強度很高，耐磨性能好，具有混凝土骨料的特點，外形也很像礫石，可以作為骨料使用。

1 鋼渣

鋼渣是指在煉鋼過程中排出的各種熔爐渣，經(jīng)過高溫熔煉后淬冷而形成的，主要是煉鋼時金屬爐料中各種元素被氧化生成氧化物、金屬爐料帶進的雜質(zhì)、被侵蝕爐襯料和為調(diào)整鋼渣的性質(zhì)而加入的造渣物質(zhì)，如白云石、鐵礦石等。鋼渣是煉鋼過程中的副產(chǎn)物，是鋼鐵行業(yè)的主要固體廢棄物之一。年產(chǎn)1萬t的煉鋼廠，每年可排出鋼渣約2500 t，根據(jù)煉鋼爐的爐型，鋼渣又可以分為平爐渣、轉爐渣和電爐渣。按照煉鋼過程中排渣的次序先后，平爐鋼渣可以分為初渣、中期渣和后期渣，中期渣又稱為精煉渣；轉爐鋼渣分為初渣和后期渣兩類；電爐鋼渣分為氯化渣和還原渣。由于煉鋼過程中工藝要求不同，鋼渣的化學成分相差較大，只有平爐后期渣、轉爐后期渣、電爐還原渣的成分較接近一些。

鋼渣中f～CaO具有水化緩慢的特點，此特點對鋼渣骨作為料產(chǎn)生很大危害，必須進行預處理，使大部分f～CaO得以溶解，從而提高鋼渣骨料的安定性。鋼渣中的f～CaO含量較高時，只要堆放半年以后，就能使f～CaO得到比較完全的溶解，不會對工程制品造成不利的影響。

2 利用鋼渣試制混凝土路面磚

利用鋼渣作為制作混凝土路面磚的細骨料，一定要顆粒級配合理，細骨料在中砂區(qū)，這樣既能保證混凝土路面磚的強度，又能保證外觀質(zhì)量。鋼渣混凝土路面磚執(zhí)行JC/T 446—2000《混凝土路面磚》。

2.1 原材料

1）水泥。采用符合GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》要求的礦渣硅酸鹽水泥。

2）粉煤灰。采用符合GB/T 1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》要求的Ⅱ級粉煤灰。

3）細骨料。采用符合GB/T 14684—2011《建設用砂》要求的0～3 mm鋼渣。

4）粗骨料。采用符合GB/T 14685—2011《建設用卵石、碎石》要求的3～6 mm碎石。

2.2 鋼渣處理

按配料的要求，對鋼渣進行破碎處理，然后篩選出符合粒徑要求的0～3 mm的鋼渣作為混凝土路面磚的細骨料使用。其顆粒級配、細度模數(shù)和堆積密度見表1和表2。

表1 鋼渣的顆粒級配

表2 鋼渣的細度模數(shù)和堆積密度

從表1和表2可以看出，0～3 mm篩出的鋼渣完全符合GB/T 14684—2011對中砂的要求。

2.3 試制

鋼渣混凝土路面磚采用自動成型機成型，試制的鋼渣混凝土路面磚規(guī)格為200 mm×100 mm×60 mm。試制了帶面層和通體2種磚，面層水泥均采用礦渣水泥。對試制品進行了7 d的抗壓強度檢測并按照標準對試制品進行了全項檢測，見表3和表4。

表3 鋼渣混凝土路面磚7 d強度檢測結果 MPa

從表3可以看出，7 d抗壓強度，通體比帶面層的試制品高13.4%。

表4 鋼渣混凝土路面磚全項檢測結果

從表4可以看出，用鋼渣代替砂子作為細骨料使用試制的混凝土路面磚的各項性能符合標準的要求。

3 結論

經(jīng)過破碎的符合粒徑要求的鋼渣，作為混凝土路面磚的細骨料使用是可行的，抗壓強度可達50 MPa以上。

［1］黎 寧.鋼渣混凝土音箱的制造［J］.混凝土與水泥制品，2000，（3）：34-35.

［2］朱躍剛，陸明弟，程 勇，等.我國鋼渣資源化利用的研究進展［J］.中國廢鋼鐵，2007，（4）：28-32.

□李劍光/天津市建筑材料集團（控股）有限公司。

□劉緒洪/天津市建筑材料科學研究院。

□苑克江/天津市新型建材建筑設計研究院。

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1008-3197（2012）06-43-01

2012-08-28

殷寶賢/男，1969年出生，高級工程師，天津市建筑材料集團（控股）有限公司，主要從事新型建筑材料的研究開發(fā)和科技管理工作。