T0376—2024  重礦渣硅酸二鈣分解試驗(yàn)

1  目的與適用范圍

本方法適用于檢驗(yàn)重礦渣集料是否產(chǎn)生硅酸二鈣的分解，以評價(jià)其穩(wěn)定性。

2  儀具與材料

2.1  紫外線照明設(shè)備：波長為300nm~400nm,最大波長為366nm。

2.2  金屬盤。

2.3  烘箱：鼓風(fēng)干燥箱，恒溫105℃±5℃,并滿足T0302中2.4要求。

2.4  破碎工具：鐵錘或破碎機(jī)。

3  試驗(yàn)準(zhǔn)備

3.1  將樣品篩除9.5mm以下顆粒，隨機(jī)選取篩上30顆集料顆粒的試樣一份。浸泡在水中，借助金屬絲刷將顆粒表面洗刷干凈，經(jīng)多次漂洗至水清澈為止。瀝干，105℃±5℃烘干、冷卻至室溫。

3.2  將試樣中各顆粒破碎或劈開以獲得新鮮的破碎面。

4  試驗(yàn)步驟

4.1     取一顆集料顆粒，在紫外線照明設(shè)備下觀察新鮮破碎面；

4.2  如果在紫色背景上出現(xiàn)大量或叢生的黃色，青銅色或肉桂色的大、小亮點(diǎn)的顆粒應(yīng)記錄為疑似分解。如果出現(xiàn)紫色深淺不一但光澤均勻，或?yàn)閿?shù)不多且均勻分布的亮點(diǎn)， 則記錄為無分解。

4.3  按照以上方法逐顆檢查所有試樣的新鮮破碎面。

4.4  如果發(fā)現(xiàn)1~2個(gè)顆粒出現(xiàn)疑似分解時(shí)，應(yīng)加倍取樣按照以上步驟重新檢驗(yàn)。

5  結(jié)果整理

5.1  若試樣無分解，則認(rèn)為無硅酸二鈣分解，判定為合格。

5.2  若復(fù)驗(yàn)時(shí)仍然出現(xiàn)疑似分解顆粒，則認(rèn)為有硅酸二鈣分解，判定為不合格。

6  報(bào)告

6.1 試驗(yàn)項(xiàng)目名稱和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

6.2  樣品的編號、名稱、產(chǎn)地和規(guī)格。

6.3  接樣日期、樣品描述。

6.4     試驗(yàn)日期、樣品縮分方法。

6.5  主要儀器設(shè)備的名稱、型號及編號。

6.6  硅酸二鈣分解判定結(jié)果。

6.7      要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

1  高爐渣，一般指鐵礦煉鐵時(shí)熔融爐渣冷卻后產(chǎn)生的固體廢物，其按冷卻方式分為 水渣(熔融爐渣大量冷卻水作用下形成的海綿狀浮石類物質(zhì));重礦渣(熔融爐渣經(jīng)慢冷 作用形成的類石料礦渣，又稱緩冷渣或干渣)和膨珠(熔融爐渣在半急冷作用并通過成珠 設(shè)備擊碎、拋甩到空氣中，再受空氣冷卻形成的礦渣)。

熔融爐渣冷卻速度不同，其形成的化學(xué)成分、穩(wěn)定性及致密性均不同。重礦渣是熔融 爐渣在空氣中自然冷卻或淋少量水慢速冷卻而形成的致密塊渣，密度一般大于1.9g/cm3, 其抗壓強(qiáng)度、耐磨性、抗凍性均滿足道路工程要求。目前國際上公路工程應(yīng)用的重礦渣均為風(fēng)冷重礦渣，其可用于道路工程中的粒料材料、瀝青混凝土、水泥混凝土、砂漿和無機(jī)穩(wěn)定材料。

重礦渣緩慢冷卻形成的結(jié)晶相，絕大多數(shù)不具有活性，但是其中的多晶型硅酸二鈣， 或硫化鐵和硫化錳，可導(dǎo)致礦渣結(jié)構(gòu)破壞，此現(xiàn)象稱為重礦渣分解。硅酸二鈣分解、鐵分解是風(fēng)冷重礦渣分解重要評價(jià)指標(biāo)。其中硅酸一鈣分解指硅酸二鈣的亞穩(wěn)態(tài)β轉(zhuǎn)化為γ形式，晶型轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)致體積膨脹，而出現(xiàn)破裂、酥碎，甚至粉化，此分解習(xí)慣上也稱為石灰分解。重礦渣中含有硫化鐵(FeS)和硫化錳(MnS)等硫化物時(shí)，水解會(huì)生成相應(yīng)氫氧化物，相應(yīng)體積增大38%和24%,而出現(xiàn)開裂和粉化，其在水中比在潮濕或雨中分解速度更快，此分解習(xí)慣上稱為鐵分解試驗(yàn)。同時(shí)，水冷和風(fēng)冷重礦渣混合在一起時(shí)，風(fēng)冷重礦渣中的硫化物和水冷重礦渣中的鋁化物會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鈣礬石，當(dāng)其含量較高時(shí)會(huì)也會(huì)產(chǎn)生膨脹，為此風(fēng)冷重礦渣中不得混有水冷重礦渣。