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电炉钢渣微粉取代粉煤灰配制高钛重矿渣混凝土的试验研究

王伟 汪杰 梁月华

王伟, 汪杰, 梁月华. 电炉钢渣微粉取代粉煤灰配制高钛重矿渣混凝土的试验研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 79-84. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.014
引用本文: 王伟, 汪杰, 梁月华. 电炉钢渣微粉取代粉煤灰配制高钛重矿渣混凝土的试验研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(4): 79-84. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.014
Wang Wei, Wang Jie, Liang Yuehua. High-titanium heavy slag concrete with electric furnace steel slag powder as admixture[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 79-84. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.014
Citation: Wang Wei, Wang Jie, Liang Yuehua. High-titanium heavy slag concrete with electric furnace steel slag powder as admixture[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(4): 79-84. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.014

电炉钢渣微粉取代粉煤灰配制高钛重矿渣混凝土的试验研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.04.014
基金项目: 四川省科技计划项目(2020JDRC0137);钒钛资源综合利用四川省重点实验室项目(2018FTSZ38);过程装备与控制工程四川省高校重点实验室项目(GK201918)
详细信息
    作者简介:

    王伟(1990−),男,博士研究生,主要从事工程材料方面的应用研究,E-mail:455107259@qq.com;

    通讯作者:

    汪杰(1988−),男,讲师,工程师,博士研究生,攀枝花市学术技术带头人后备人选,主要从事大宗工业固废土木工程综合利用研究,E-mail:542925605@qq.com

  • 中图分类号: X757, TU528

High-titanium heavy slag concrete with electric furnace steel slag powder as admixture

  • 摘要: 以攀枝花钢渣微粉为研究对象,分析研究了用其取代或部分取代粉煤灰作为混凝土掺和料的可行性和经济效益,并按50%、75%、100%的取代率取代粉煤灰配制强度等级为C30、C40的高钛重矿渣混凝土,测定其拌合物工作性能及28 、192 d抗压强度,并与不掺钢渣微粉的全粉煤灰高钛重矿渣混凝土对比分析。结果表明:钢渣微粉达到用于混凝土掺合料的相关指标要求,可作为掺合料应用到高钛重矿渣混凝土中且具有良好的经济效益;按实际生产用高钛重矿渣混凝土配合比设计强度为C30时,各取代率下高钛重矿渣混凝土拌合物工作性能良好且强度富余值较大,其中50%取代率下效果最好;当在原配合比下降低水泥强度等级时,各取代率、不同设计强度的高钛重矿渣混凝土28 d实测强度略低于设计强度,但后期强度增长较大,其中50%取代率下、设计强度为C30的高钛重矿渣混凝土192 d强度超过39 MPa,且工作性能良好,可用于非结构部位或对前期强度要求不高的构筑物。
  • 表  1  钢渣主要化学成分

    Table  1.   Main chemical compositions of steel slag %

    MgOTFeSiO2TiO2SO3Clfcao
    2.8927.0511.237.470.340.0190.16
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    表  2  试验配合比

    Table  2.   Test mix ratio

    强度等级取代率/%42.5水泥/kg水/kg粗骨料/kg细骨料/kg粉煤灰/kg钢渣/kg减水剂/kg
    C300285220890103010508.2
    C3050285175.9890103052.552.58.2
    C3075285173.3890103026.2578.758.2
    C30100285174.4890103001058.2
    C40037323093092088010.3
    C4050373188930920444410.3
    C4075373182.9930920226610.3
    C40100373180.693092008810.3
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    表  3  钢渣微粉可行性试验研究结果

    Table  3.   Feasibility test results of steel slag powder

    45 μm筛余/%密度/(g·cm−3)活性指数/%流动度比/%压蒸膨胀率/%
    要求值<30≥3.2≥55≥95≤0.5
    实测值273.687611050.073
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    表  4  实测28 d抗压强度值及工作性能

    Table  4.   Measured 28 d compressive strength value and working performance

    设计强度取代率/%实测强度/MPa坍落度/mm和易性
    C30035.61205流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C305046.56205流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C307548.26195流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C3010050.85190流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C40060.42200流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C405058.08195流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C407557.80200流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C4010058.08215流动性、粘聚性、良好,振动中轻微离析
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    表  5  降低水泥标号后掺钢渣微粉高钛重矿渣混凝土工作性能及抗压强度实测值

    Table  5.   Measured values of working performance and compressive strength of high-titanium heavy slag concrete mixed with steel slag powder after reducing the cement grade

    设计强度取代率/%28 d实测强度/MPa192 d实测强度/MPa坍落度/mm和易性
    C30029.8636.77210流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C305032.3639.82200流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C307530.2539.96190流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C3010030.8741.40185流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C40024.0330.24205流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C405022.7132.02210流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C407526.3032.85200流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
    C4010024.6833.05200流动性、粘聚性、保水性良好,无泌水离析
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    表  6  每吨钢渣微粉加工成本

    Table  6.   Processing cost per ton of steel slag powder

    钢渣砂
    用量/t单价/(元·t−1单位成本/元用量/kWh单价/(元·kWh−1单位成本/元用量/t单价/(元·t−1单位成本/元
    1353548.30.4923.670.241.790.43
    压缩空气人工工资/元原料倒运费/元场地、折旧费/元合计/元
    用量/m3单价/(元·m−3单位成本/元
    300.1424.2614.982.1511.291.69
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  • 收稿日期:  2021-01-02
  • 刊出日期:  2021-08-10

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