鋼渣混凝土多孔磚的研制
齊齊哈爾市鐵路車(chē)輛集團(tuán)有限責(zé)任公司年排放廢鋼渣約7 萬(wàn)噸,目前有歷年積累廢鋼渣約180 萬(wàn)噸,堆放在齊車(chē)集團(tuán)農(nóng)場(chǎng),占地約680畝,而且每年還要增加占地26 畝。目前排放的主要為鑄鋼砂型所使用的樹(shù)脂砂,砂質(zhì)好,但長(zhǎng)期放置的舊砂由于含泥量的增加而降低品質(zhì),造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
一、使用原料
1、舊鋼渣:堆積密度1290kg/m3,燒失量3.3%,SO3 含量0.18%,有機(jī)物含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色,細(xì)度模數(shù)2.2,含泥量11%。
2、新鋼渣:堆積密度1290kg/m3,含泥量1%。
3、粗煤渣:堆積密度650kg/m3,吸水率7.4%,筒壓強(qiáng)度1.2Mp,軟化系數(shù)0.9,粒型系數(shù)2.1,煮沸質(zhì)量損失1%,燒失量11%,SO3 含量0.2%,有機(jī)物含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色,含泥量0.1%。
4、細(xì)煤渣:堆積密度885kg/m3,燒失量20.36%,SO3 含量0.1%,有機(jī)物含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色,細(xì)度模數(shù)2.52,含泥量19%。
5、水泥:采用普通硅酸鹽水泥P.O.32.5。
6、白灰:標(biāo)號(hào)32.5。
二、試驗(yàn):
1、標(biāo)準(zhǔn)磚的試制
成型機(jī)采用八孔轉(zhuǎn)盤(pán)式壓磚機(jī),機(jī)械壓制成型。產(chǎn)品規(guī)格240×115×53mm。
試制一、水泥8%,鋼渣70%,煤渣22%,抗壓強(qiáng)度MU7.5;
試制二、水泥11%,鋼渣70%,煤渣18%,抗壓強(qiáng)度MU10.5;
試制三、水泥11%,鋼渣66%,煤渣20%,白灰4%,抗壓強(qiáng)度MU12.5;
試驗(yàn)鋼渣采用堆放多年的舊鋼渣,試驗(yàn)表明用舊鋼渣加入適量水泥可生產(chǎn)出一定強(qiáng)度的鋼渣實(shí)心磚。由于較高的含泥量,導(dǎo)致水泥用量的增加,如采用含泥量小的新鋼渣生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼渣實(shí)心磚,成本也能有所降低。
2、多孔磚的試制
成型方式采用掁壓成型和機(jī)械壓制成型兩種方法。產(chǎn)品規(guī)格240×115×90 ㎜,孔洞率25%。
試制一、水泥15%,鋼渣65%,煤渣20%,抗壓強(qiáng)度MU5.5;采用掁壓成型。
試制二、水泥20%,鋼渣60%,煤渣20%,抗壓強(qiáng)度MU7.5;采用掁壓成型。
試制三、水泥25%,鋼渣60%,煤渣15%,抗壓強(qiáng)度MU10.5;采用掁壓成型。
試制四、水泥22%,鋼渣60%,煤渣18%,抗壓強(qiáng)度MU13.6;采用機(jī)械壓制成型。
試驗(yàn)鋼渣采用堆放多年的舊鋼渣,試驗(yàn)表明用舊鋼渣加入適量水泥可生產(chǎn)出一定強(qiáng)度的鋼渣多孔磚。
三、試驗(yàn)工藝
原料稱量→加水?dāng)嚢琛鷱垑撼尚停C(jī)壓成型)→室內(nèi)養(yǎng)護(hù)。
標(biāo)準(zhǔn)磚試制過(guò)程中采用人工稱量輪輾機(jī)攪拌混合料,成型機(jī)采用YZ60 - 8A 轉(zhuǎn)盤(pán)壓磚機(jī),成型壓力60T,每次出一塊。
多孔磚試制過(guò)程中混合料采用人工攪拌,成型方式采用QMY4- 15 掁壓成型機(jī)和YZ200 - 2 機(jī)械壓制成型機(jī),機(jī)壓制磚機(jī)成型壓力200T,每次出兩塊。
四、試驗(yàn)結(jié)果
這里只列出第四組多孔磚實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)結(jié)果單項(xiàng)評(píng)定
1 強(qiáng)度等級(jí)平均值≥10.0 13.6 合格(MPa) 最小值8.0 10.7 MU10.0
2 干燥收縮(%) ≤0.065 0.045 合格
3 相對(duì)含水率(%) ≤35 25 合格
4 軟化系數(shù)≥0.75 0.83 合格
5 抗凍性強(qiáng)度損失(%) ≤25 6 合格(F50)質(zhì)量損失(%) ≤5 2.2 合格
6 抗?jié)B性三塊中任一塊3 合格不大于10 ㎜
7 熱阻為㎡· K/W 0.76傳熱系數(shù)W/(㎡· K) 1.11
五、總結(jié)
1、試驗(yàn)中當(dāng)時(shí)采用的是存放多年的舊鋼渣,鋼渣中含土量過(guò)高,對(duì)降低制品強(qiáng)度起主要作用,同時(shí)增大了水泥用量,提高了制品成本;其次是煤渣,含土量高,對(duì)降低制品強(qiáng)度起重要作用,如篩分使用又增加成本,因此不宜用作承重多孔磚制品原料。
2、試驗(yàn)說(shuō)明用鑄鋼砂型排放的廢鋼渣完全可以生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的承重鋼渣多孔磚和實(shí)心磚。
3、壓制成型工藝較振動(dòng)成型工藝的產(chǎn)品密度高,制品越密實(shí)粒子間距越近,機(jī)械嚙合力越大,多孔磚的抗壓強(qiáng)度和抗拆強(qiáng)度也越大。
4、如采用新出廠的鋼渣,并且適當(dāng)減少或取消煤渣的用量,適當(dāng)增加粉煤灰和碎石的用量,必將生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的具有更高強(qiáng)度的承重鋼渣多孔磚。
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