镒渣掺合料水泥砂浆和混凝土性能试验研究谢军包惠明(T西交通职业技术学院 广西南宁530023)(桂林工学院)摘 要 通过对猛渣化学成份的分析和性能试验，说明镒渣是一种活性材料，可以作为水泥砂浆 和混凝土的掺合料，变废为宝，保护环境。以不同掺量的镒渣进行了水泥砂浆和混凝土的收缩性能、 工作性和力学性能试验，为进一步研究镒渣在水泥砂浆和混凝土中的应用提供参考。矣键词镒渣水泥砂浆水泥混凝土性能试验随着我国钢铁工业的发展，2007年新增钢产量 将达到4 0004 500万t,需要镒系合金增量50万t, 相应需求镒矿石增量在120万t以上o但随之带来 的问题是冶炼后大量废弃的镒渣排放，既会占据大量 土地，又给环境带来严重污染。为化废为宝，促进钮 矿资源的充分利用和良性发展，把镒渣进行充分利 用，将是一件利国利民的大事。本文主要对不同掺量 的猛渣水泥砂浆和混凝土的性能进行试验研究。1试验原材料(1) 水泥。采用P1O3215水泥，各项性能指标 满足规范要求。(2) 砂。采用河砂，连续级配，细度模数为 2180,表观密度为2159 g/m3o(3) 镒渣。采用桂林康密劳铁合金厂排放的高3广西交通厅科研项目(200608230111),广西交通职业技术学院 科研项目(2006082301)。谢军，男，讲师，工程师。炉水淬镒铁矿渣，质地疏松，棕黄色，平均粒径在5 mm以下，密度为2187 g/cm松散容重为7 kN/m。 含水率较高，一般在40 %50 %。化学成分见表lo 该镒渣呈碱性(CaO/SO2 = 11561),活性指标符合 国家行业标准，见表2。从指标对应情况分析，所选 用的镒渣是一种较为优质的矿渣。表1 渣的化学成分表so2Al2o3CaOM 曲S03Fe2O3MnOLOSS技术要求GB203 -78标准注渣碱性系数(CiO +MgO) /(SO2 + A12O3)01651109活性系数 A12O3 /SD2X12。 0168质量系数(CaO +MgD +A12O3) /(SO2 + MnO) H21181(4) 其它材料。水为自来水；粗集料为525 mm碎石，连续粒径；高效减水剂以UNF- 5H为主， 减水效率大于13 %o为：33145 元/n?、20192 元/n?、9120 元/n?,见表 lo由于第一种、第二种结构外掺了一定数量的沥青， 相对造价较高，而第三种结构相对造价较低。(6) 由于原路面油层含有一定数量的沥青，舞 一、第二试验段又外掺了一定数量的沥青，能够较妇 地解决水泥稳定类基层结构常见的横向裂缝问题。(7) 从现场施工工艺看，第一、第二试验段住 于外掺了一定数量的发泡沥青，施工工艺比较复杂 施工速度较慢，而第三试验段，施工工艺比较简单， 施工速度儿乎是第一、第二试验段的两倍。31212沥青路面现场冷再生技术施工工艺关键(1) 原路面破碎时破碎深度和冷再生时再生眉 度一定要严格控制，随时检查，防止出现夹层(2) 施工过程中，要经常检查力头”的磨卷 情况，以便及时更换。(3) 冷再生过程中要经常检查设备的沥青喷以 和水喷头是否被堵塞，以便及时清理，保证喷头畅 通，防止出现喷洒不均匀，影响工程质量。(4) 要确保沥青的施工温度在170 C以上，确保 沥青的发泡效果，防止出现沥青油饼。(5) 整个再生过程至终压完毕所用时间不得楚 过4 h,所以再生过程要分段实施，每段长度一般控制在150 m左右。(6) 随时检查混合料含水量，确保压实。(7) 要注意纵向、横向搭接，保证拌和纵向到 底，横向到边，防止笑心气(8) 注意控制交通，搞好覆盖、洒水养生。(9) 由于原路的结构情况不尽一致，要根据破 碎的变化情况，及时调整级配，确保级配要求。4结论与展望随着国民经济的发展、交通运输负荷的增加、环 保意识的增强及降低工程造价的要求，沥青路面再生 技术的研究与应用迫在眉睫。在原材料资源紧张、资 金短缺的情况下，应抓好以下几方面工作：一是在政 策上支持这项技术的开发与应用，制定相关法规，禁 止废弃沥青和混凝土材料的随意丢弃。目前北京和上 海等已出台了相应的政策法规，如废旧沥青回收管 理办法，要求运至指定地点再生处理。二是大力发 展开发国产的相关粉碎设备和再生设备等筑路机械设 备，使设备的运行与再生技术同步进行，相互促进。 三是尽快制订相关的技术标准和规范，使再生技术有 章可循，有据可查，能够纳入正常运作的轨道。收稿日期：2006 - 07 - 172橘渣特性试验211猛渣的粉磨特性将烘干的镒渣放在40 mm XI60 mm水泥砂浆标准试件，24 h后拆 模,立即放入养护室养护。室温(20 2) C,相对湿 度95 %以上。养护3d、28 d后，对猛渣水泥砂浆进 行抗压强度和抗折强度力学试验，结果如图7、图8O(2) 从图7、图8可知：第一，随着镒渣掺量的 增加，7d的抗压、抗折强度下降较明显，主要原因 是随着猛渣量的增加，砂浆体系中水泥量相应减小，图7铉渣播量对水泥砂浆 抗折强度的影响图图7铉渣播量对水泥砂浆 抗折强度的影响图图8铉渣播量对水泥砂浆 抗压强度的影响图话渣掺址/%10猛渣掺量对混凝土抗压强度的影响图强度形成缓慢：在前期猛渣较少地参与水化反应，颗 粒表面形成了无定形的SQ和AEO,的抗渗包裹层， 需要碱性氧化物激发才能参与反应；第二，随着砂浆 龄期的增长，试件28 d的抗压、抗折强度下降趋势 减缓，特别是28 d的抗折强度，当猛渣粉掺量为 45 %时，砂浆可达到基准砂浆抗折强度的81 %左 右。同时，28 d的抗压强度也增长较快。说明镒渣在 Ca(OH)2等碱性物质的激发作用下，后期参与水化 反应速度加快，使得砂浆后期强度得到较大提高。4镒渣掺合料水泥混凝土性能试验试验利用掺入0 %、15 %、30 %和45 %的镒淮 代替同体积水泥，其中掺入0 %镒渣作为参考组，真 设计强度等级为C35o根据JGJ55 - 2000普通混凝土 配合比设计规程，确定各组混凝土配合比如表4O表4每m，各组混凝土配合比表kg镒渣掺入量/%CSGW镒渣外加剂04771005521230191021385154051455521230191171112213853033319055212301913421242138545262135552123019151313621385试件制作采用强制式混凝土搅拌机拌和，在振动 台上振动密实成型。24 h后拆模，立即搬入养护室寺 护-室温为(20也)C,相对湿度为95 %以上。诅 件放在架上，雾化加湿。411镒渣水泥混凝土的工作性试验利用坍落度来衡量其工作性，试验结果如 图9o图9铉渣拶量与坍落度变化关系图从图9可知，随着镒渣掺量的增加，混凝土的坍 落度变大，掺量为15 %、30 %时混凝土坍落度增长 较缓慢，当掺量大于30 %时坍落度增长速率加大， 这主要由于随着镐渣掺量增加，水泥用量减少，混凝 土早期水化反应较慢，混凝土的粘结性能较弱。 412镒渣水泥混凝土的力学性能(1)将镒渣水泥混凝土制成150 mm X150 mm X 150 mm立方体试件，放入温度为(20 2) C、相对 湿度为95 %以上的养护室，试架上，雾化加湿，养 护7 d和28 d,然后进行抗压强度试验。试验结果如