[00143331]钢铁尾渣再生系列材料在预拌混凝土中的应用

1、课题来源与背景; 课题来源于住房建设部2015年科技计划项目。钢铁工业的迅速发展给当今社会造成了一系列的负面影响,其中最为严重的就是工业废渣的排放问题。钢铁产业中大量排放的废渣,由于需要场地堆放,不仅给钢铁公司增加了经济负担,而且在堆弃过程中侵占了大面积的农田,进而对空气、水质等造成极其严重的污染,对居民的正常生活造成了严重的影响。 2、技术原理与性能指标; 钢铁尾渣具有一定的火山灰活性,通过研磨和活化处理,尾渣粉末可以替代水泥或混凝土,无活性部分中的大颗粒可以当做混凝土骨料使用。淮钢特钢集团生产过程中钢铁尾渣破碎形成再生骨料,并对破碎过程中细粉料的再次研磨,形成尾渣微粉,以部分替代天然骨料和水泥用于预拌混凝土,实现尾渣的高效和完全利用。 通过实验的研究,开发助磨剂,实现钢铁尾渣再生混凝土,进一步提高尾渣微粉的活性,促进其在建筑业的高效和完全利用。 3、技术的创造性与先进性; 进行了钢铁尾渣再生骨料的生产和优化,通过磁选、初次破碎和二次破碎,有效控制了再生骨料的粒径和粒型,实现了钢铁尾渣再生骨料的工厂化生产。已采用不同的化学试剂进行了有机助磨剂、无机助磨剂及有机+无机复合助磨剂的研究,分别研制了不同类别的助磨剂,并通过在研磨过程中添加其他材料,提高了尾渣微粉的活性和稳定性。成功研制钢铁尾渣再生微粉作为胶结料部分替代水泥的再生混凝土,除前期强度略低外,标准强度等均能够满足规范要求。通过不同掺量的对比试验,已研究确定了较为经济、合理的再生材料掺配范围。另外,通过采用复掺其他材料和钢渣蒸馏等预处理工艺,可有效减小再生混凝土的体积变形,提高再生混凝土的体积稳定性。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性; 该项目通过对淮钢特钢集团产生的钢铁尾渣进行分选、磁选、破碎得到钢渣再生骨料,通过对破碎后细颗粒进行超细研磨,并研究开发用于超细研磨的助磨剂,探讨了钢铁尾渣再生系列材料的生产和制备工艺,实现了钢铁尾渣的工厂化生产。通过实验的研究,实现钢铁尾渣“零”排放的目标,减小了对环境的污染;同时减少了建筑业需求的天然骨料开采及水泥生产带来的自然资源和能源消耗,既有利于生态环境的保护,也有利于节能减排。经多个依托工程应用及观测结果表明,钢铁尾渣再生系列材料可以部分替代骨料、水泥用于预拌砂浆和预拌混凝土,应用该成果不仅具有较高的经济效益,也符合绿色环保可持续发展战略,目前主要应用与建筑地基处理、路基路面等工程。 5、应用情况及存在的问题; 通过钢铁尾渣再生系列材料部分替代天然骨料、水泥研发了钢铁尾渣再生砂浆和再生混凝土,实现淮钢集团每年数十万吨尾渣的再生利用,实现年产值近千万元。 存在问题：主要从砂浆的抗压和抗折等方面研究了钢渣材料在混凝土中使用时的性能。对所得出的规律并未进行机理性的研究,并且由于其他的很多力学性能并未做深入的研究。虽然采取了较多的掺量比,但性能测试方面比较单一,由于时间问题只进行了抗压强度的试验,其抗拉强度、耐久性、稳定性和微观形貌特征都未进行系统的试验检测,这些还有待其余的研究人员再续。 6、历年获奖情况。 获2017年淮安市科技进步三等奖