基于预处理的钢渣膨胀性抑制措施及其机理研究

支鹏飞，马红梅，何政文

(1.甘肃省交通科学研究院集团有限公司,甘肃 兰州 730030；2.甘肃省道路材料工程实验室,甘肃 兰州 730030；3.兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070)

0 引言

钢渣作为炼钢过程的主要副产物之一，其产量随着工业的快速发展而迅速递增，但对钢渣的有效利用率仍不到50%，综合利用现状与规划相差甚远。绝大部分钢渣被当作固体废弃物直接丢弃，使得大量的钢渣堆占土地，这不仅导致大片土地被钢渣占据，同时还对自然生态环境造成了严重的污染[1]。此外，近几十年来我国大兴建设，大量地开采石料，过程中生态环境被破坏、资源枯竭、人员伤亡等频有发生，且目前仍有大量的公路工程在规划中，这也使得对天然碎石需求量依旧很大。若将钢渣进行回收重新利用，将有效减少工程建设对石料的依赖，同时也能保护生态不至于被破坏，还可以解决石料资源短缺和分布不均的难题。近年来，国内外研究者将钢渣应用于道路工程并做了大量的研究，也铺筑了小规模的试验段，但并未大规模推广应用，其主要归因于钢渣的体积安定性[2-5]。目前对于钢渣陈化方式的研究主要针对钢渣中的膨胀性组分及其抑制和转化，大量研究人员认为钢渣中含有大量的f-CaO，并且其也是造成钢渣在使用过程中产生膨胀的主要原因之一[6]。Juckes和Goldring[7-8]等通过研究MgO对钢渣稳定性的影响时发现，当MgO以游离态的形式存在于钢渣中时会导致钢渣体积安定性不良，其膨胀率能够达到1.5倍左右[9-10]，而且在应用中会存在很长的潜伏期，有时潜伏期甚至能够达到20 a之久，因此游离态的形式才是造成后期膨胀的主要原因。……