[发明专利]一种钢渣集料稳定性的评价方法

说明书

本发明公开了一种钢渣集料稳定性的评价方法，包括以下步骤：首先按照粒级筛分出粒径范围为2.36‑4.75mm的钢渣集料试样；对所得钢渣集料试样直接进行洛杉矶磨耗试验，得到洛杉矶磨耗保留率y％；通过拟合公式计算得到9d恒温水浴处理后的洛杉矶磨耗保留率降低值x％；所述钢渣集料试样洛杉矶磨耗保留率降低值小于等于5％时判定为钢渣集料稳定，大于5％时判定为钢渣集料不稳定。本发明通过洛杉矶磨耗试验无需对钢渣集料中各种不稳定成分分别进行测定，可以直接通过未处理钢渣集料洛杉矶磨耗保留率来计算出其处理前后洛杉矶磨耗保留率降低值大小判定钢渣集料试样的稳定性，该评价方法操作简单，数据可靠便于分析。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种钢渣集料稳定性的评价方法。

背景技术

随着我国钢铁工业的快速发展，钢渣集料作为炼钢过程中产生的副产品，每年的产生量达1亿吨以上,然而我国钢渣集料的利用率仅仅只有30％，钢渣堆存量每年以数千万吨的数量递增,钢渣的大量堆积对环境造成了严重的污染。若钢渣不及时处理和综合利用,会占用越来越多的土地、污染环境、造成资源的浪费,同时影响钢铁工业的可持续发展。

国内外相关研究表明钢渣集料具有良好的物理及力学性能,如硬度高、密度大、强度高、磨光值高、颗粒状好等。而且钢渣集料属于碱性集料，与沥青的粘附性好。随着我国国民经济的高速发展带动着人民生活水平的不断提高，公路作为一项重要的民生工程得到了快速的发展。铺设沥青混凝土路面对集料的需求量很大，目前所使用的集料主要是石灰岩和玄武岩等优质集料，然而这类不可再生资源的天然集料已经处于供不应求的状态，用钢渣集料替代天然优质集料后，能很好地解决近些年优质天然集料短缺的问题。

目前限制钢渣集料使用的主要问题是其体积稳定性差。在炼钢过程中，石灰作为造渣材料投入炼钢炉中，在冶炼初期或低碱性炉渣中，石灰微粒与酸性氧化物结合成稳定矿物相，浮于钢液表面，从而达到去除杂质提高钢液质量的目的，随着加入的石灰溶解度逐渐趋于饱和，炼钢后期投入了过量的石灰，而这些未渣化的原生石灰和在液渣中析晶的次生石灰均是钢渣集料中游离氧化钙形成的主要来源。其中未充分溶解的石灰形成的该部分f-CaO结构较为致密，水化很慢。而从熔融钢渣集料中析出的石灰，在缓冷过程中，热渣中的C₃S极不稳定，在1250℃-1100℃时转变为C₂S和f-CaO，主要滞留在钢渣集料表面，该部分f-CaO是造成钢渣集料不稳定的主要原因。

由于钢渣集料中不稳定成分的存在，在路面服役过程中，经过雨水冲刷其体积产生膨胀，与此同时车辆行驶过程中的摩擦、撞击作用导致其进一步开裂破坏，所以钢渣集料在使用前需要对其稳定性进行评价。目前我国针对钢渣集料体积稳定性的主要的评价方法有两种，其中一种方法是利用钢渣集料的压蒸粉化率指标来评价，另外一种则是测定钢渣集料中所含的f-CaO含量来评价。但是在使用前一种方法评价时，利用压蒸釜来测定压蒸粉化率时没有考虑摩擦和撞击作用的影响。同时在使用后一种方法评价时难以区分f-CaO和Ca(OH)2，导致实测值大于真实值。

因此，有必要寻找一种更能反映服役环境实际情况，且简便、快速评价钢渣集料稳定性的方法，对钢渣集料的稳定性进行准确有效的评估。

发明内容

本发明目的在于提供一种简便、快速评价钢渣集料稳定性的方法，从而更加准确快速地确定钢渣集料的稳定性，以有效控制钢渣集料的质量。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

一种钢渣集料稳定性的评价方法，包括以下步骤：

1)首先按照粒级筛分出粒径范围为2.36-4.75mm的钢渣集料试样；

2)对所得钢渣集料试样直接进行洛杉矶磨耗试验，得到洛杉矶磨耗保留率y％；

3)通过拟合公式y＝120.66-5.7343x，计算得到9d恒温水浴处理后的洛杉矶磨耗保留率降低值x％；