论文部分内容阅读
随着钢铁工业的发展，钢渣的排放量逐年扩大。多年来对钢渣作为道路工程材料的研究和应用表明，钢渣的膨胀性是影响其大规模应用的主要因素。开展钢渣膨胀性抑制方法的深入研究符合工程实际的迫切要求，有重要的学术意义和工程实际意义。本文研究了常温浸水处理、单掺矿物材料和复掺矿物材料三种处理方法对钢渣体积膨胀性的抑制效果，并通过XRD物相分析和游离CaO含量测定来分析矿物材料抑制钢渣膨胀性的机理，在此基础上对钢渣混合料的加州承载比、回弹模量和无侧限抗压强度等基本路用性能进行了研究，得出如下主要结论：（1）对钢渣采取常温浸水处理的措施可以降低钢渣的体积膨胀，但是浸水处理过以后，钢渣混合料试件的强度极低，试件的完好性差。钢渣中掺入矿物材料可以抑制钢渣的膨胀性，同时提高了试件的完好性和抗压强度。（2）单掺矿物材料时,钢渣混合料的膨胀率均随掺量的增加而减小，相同掺量时，硅灰的改善效果好于矿渣微粉，矿渣微粉的改善效果好于粉煤灰。复掺矿物材料时，矿物材料的掺量对钢渣体积稳定性的影响要比矿物材料的种类和配比的影响大。复掺矿渣微粉、粉煤灰与硅灰，掺量为10%，配比分别为1:1:2、1:2:1与2:1:1时，对钢渣的膨胀性有较好的抑制效果。（3）XRD物相分析及游离CaO含量测定结果表明，矿物材料掺入钢渣中不仅降低了游离CaO含量，还生成了可以增加钢渣混合料强度的硅酸盐类产物。随着矿物材料掺量增大，C3S、C2S特征峰增多，游离CaO特征峰减少，峰强度降低，直至消失，并有C3MS2钙镁尖晶石、铁酸钙和钙铝尖晶石C2AS等可以增加钢渣混合料强度的钙硅质盐类产物生成。（4）钢渣中掺入矿物材料可以提高钢渣混合料的CBR值和水稳定性，随着压实度和龄期增大，CBR值增大，水稳定性良好。随着压实度的增加，钢渣混合料的回弹模量增加，矿物材料的掺入增强了钢渣混合料的抗变形能力；养护龄期为28天时，钢渣混合料的回弹模量均在2000MPa以上，且增长幅度较大。（5）掺入矿物材料可以提高钢渣混合料的无侧限抗压强度，含水率为最佳含水率时，复掺矿物材料（矿渣微粉、粉煤灰和硅灰比例为1:1:2，掺量为10%）可以显著提高钢渣混合料的抗压强度。