[發明專利]一種鋼渣集料穩定性的評價方法

有效

• 申請號: 201811532362.X
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109443967B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 龐凌;蔡盛強;吳少鵬;楊浩;劉云鵬;鄒瑩雪;張登峰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉洋

本發明公開了一種鋼渣集料穩定性的評價方法，包括以下步驟：首先按照粒級篩分出粒徑范圍為2.36?4.75mm的鋼渣集料試樣；對所得鋼渣集料試樣直接進行洛杉磯磨耗試驗，得到洛杉磯磨耗保留率y％；通過擬合公式計算得到9d恒溫水浴處理后的洛杉磯磨耗保留率降低值x％；所述鋼渣集料試樣洛杉磯磨耗保留率降低值小于等于5％時判定為鋼渣集料穩定，大于5％時判定為鋼渣集料不穩定。本發明通過洛杉磯磨耗試驗無需對鋼渣集料中各種不穩定成分分別進行測定，可以直接通過未處理鋼渣集料洛杉磯磨耗保留率來計算出其處理前后洛杉磯磨耗保留率降低值大小判定鋼渣集料試樣的穩定性，該評價方法操作簡單，數據可靠便于分析。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種鋼渣集料穩定性的評價方法。

背景技術

隨著我國鋼鐵工業的快速發展，鋼渣集料作為煉鋼過程中產生的副產品，每年的產生量達1億噸以上,然而我國鋼渣集料的利用率僅僅只有30％，鋼渣堆存量每年以數千萬噸的數量遞增,鋼渣的大量堆積對環境造成了嚴重的污染。若鋼渣不及時處理和綜合利用,會占用越來越多的土地、污染環境、造成資源的浪費,同時影響鋼鐵工業的可持續發展。

國內外相關研究表明鋼渣集料具有良好的物理及力學性能,如硬度高、密度大、強度高、磨光值高、顆粒狀好等。而且鋼渣集料屬于堿性集料，與瀝青的粘附性好。隨著我國國民經濟的高速發展帶動著人民生活水平的不斷提高，公路作為一項重要的民生工程得到了快速的發展。鋪設瀝青混凝土路面對集料的需求量很大，目前所使用的集料主要是石灰巖和玄武巖等優質集料，然而這類不可再生資源的天然集料已經處于供不應求的狀態，用鋼渣集料替代天然優質集料后，能很好地解決近些年優質天然集料短缺的問題。

目前限制鋼渣集料使用的主要問題是其體積穩定性差。在煉鋼過程中，石灰作為造渣材料投入煉鋼爐中，在冶煉初期或低堿性爐渣中，石灰微粒與酸性氧化物結合成穩定礦物相，浮于鋼液表面，從而達到去除雜質提高鋼液質量的目的，隨著加入的石灰溶解度逐漸趨于飽和，煉鋼后期投入了過量的石灰，而這些未渣化的原生石灰和在液渣中析晶的次生石灰均是鋼渣集料中游離氧化鈣形成的主要來源。其中未充分溶解的石灰形成的該部分f-CaO結構較為致密，水化很慢。而從熔融鋼渣集料中析出的石灰，在緩冷過程中，熱渣中的C₃S極不穩定，在1250℃-1100℃時轉變為C₂S和f-CaO，主要滯留在鋼渣集料表面，該部分f-CaO是造成鋼渣集料不穩定的主要原因。

由于鋼渣集料中不穩定成分的存在，在路面服役過程中，經過雨水沖刷其體積產生膨脹，與此同時車輛行駛過程中的摩擦、撞擊作用導致其進一步開裂破壞，所以鋼渣集料在使用前需要對其穩定性進行評價。目前我國針對鋼渣集料體積穩定性的主要的評價方法有兩種，其中一種方法是利用鋼渣集料的壓蒸粉化率指標來評價，另外一種則是測定鋼渣集料中所含的f-CaO含量來評價。但是在使用前一種方法評價時，利用壓蒸釜來測定壓蒸粉化率時沒有考慮摩擦和撞擊作用的影響。同時在使用后一種方法評價時難以區分f-CaO和Ca(OH)2，導致實測值大于真實值。

因此，有必要尋找一種更能反映服役環境實際情況，且簡便、快速評價鋼渣集料穩定性的方法，對鋼渣集料的穩定性進行準確有效的評估。

發明內容

本發明目的在于提供一種簡便、快速評價鋼渣集料穩定性的方法，從而更加準確快速地確定鋼渣集料的穩定性，以有效控制鋼渣集料的質量。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

一種鋼渣集料穩定性的評價方法，包括以下步驟：

1)首先按照粒級篩分出粒徑范圍為2.36-4.75mm的鋼渣集料試樣；

2)對所得鋼渣集料試樣直接進行洛杉磯磨耗試驗，得到洛杉磯磨耗保留率y％；

3)通過擬合公式y＝120.66-5.7343x，計算得到9d恒溫水浴處理后的洛杉磯磨耗保留率降低值x％；