T0376—2024  重矿渣硅酸二钙分解试验

1  目的与适用范围

本方法适用于检验重矿渣集料是否产生硅酸二钙的分解，以评价其稳定性。

2  仪具与材料

2.1  紫外线照明设备：波长为300nm~400nm,波长为366nm。

2.2  金属盘。

2.3  烘箱：鼓风干燥箱，恒温105℃±5℃,并满足T0302中2.4要求。

2.4  破碎工具：铁锤或破碎机。

3  试验准备

3.1  将样品筛除9.5mm以下颗粒，随机选取筛上30颗集料颗粒的试样一份。浸泡在水中，借助金属丝刷将颗粒表面洗刷干净，经多次漂洗至水清澈为止。沥干，105℃±5℃烘干、冷却至室温。

3.2  将试样中各颗粒破碎或劈开以获得新鲜的破碎面。

4  试验步骤

4.1     取一颗集料颗粒，在紫外线照明设备下观察新鲜破碎面；

4.2  如果在紫色背景上出现大量或丛生的黄色，青铜色或肉桂色的大、小亮点的颗粒应记录为疑似分解。如果出现紫色深浅不一但光泽均匀，或为数不多且均匀分布的亮点， 则记录为无分解。

4.3  按照以上方法逐颗检查所有试样的新鲜破碎面。

4.4  如果发现1~2个颗粒出现疑似分解时，应加倍取样按照以上步骤重新检验。

5  结果整理

5.1  若试样无分解，则认为无硅酸二钙分解，判定为合格。

5.2  若复验时仍然出现疑似分解颗粒，则认为有硅酸二钙分解，判定为不合格。

6  报告

6.1 试验项目名称和执行标准。

6.2  样品的编号、名称、产地和规格。

6.3  接样日期、样品描述。

6.4     试验日期、样品缩分方法。

6.5  主要仪器设备的名称、型号及编号。

6.6  硅酸二钙分解判定结果。

6.7      要说明的其他内容。

条文说明

1  高炉渣，一般指铁矿炼铁时熔融炉渣冷却后产生的固体废物，其按冷却方式分为 水渣(熔融炉渣大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质);重矿渣(熔融炉渣经慢冷 作用形成的类石料矿渣，又称缓冷渣或干渣)和膨珠(熔融炉渣在半急冷作用并通过成珠 设备击碎、抛甩到空气中，再受空气冷却形成的矿渣)。

熔融炉渣冷却速度不同，其形成的化学成分、稳定性及致密性均不同。重矿渣是熔融 炉渣在空气中自然冷却或淋少量水慢速冷却而形成的致密块渣，密度一般大于1.9g/cm³, 其抗压强度、耐磨性、抗冻性均满足道路工程要求。目前国际上公路工程应用的重矿渣均为风冷重矿渣，其可用于道路工程中的粒料材料、沥青混凝土、水泥混凝土、砂浆和无机稳定材料。

重矿渣缓慢冷却形成的结晶相，绝大多数不具有活性，但是其中的多晶型硅酸二钙， 或硫化铁和硫化锰，可导致矿渣结构破坏，此现象称为重矿渣分解。硅酸二钙分解、铁分解是风冷重矿渣分解重要评价指标。其中硅酸一钙分解指硅酸二钙的亚稳态β转化为γ形式，晶型转变会导致体积膨胀，而出现破裂、酥碎，甚至粉化，此分解习惯上也称为石灰分解。重矿渣中含有硫化铁(FeS)和硫化锰(MnS)等硫化物时，水解会生成相应氢氧化物，相应体积增大38%和24%,而出现开裂和粉化，其在水中比在潮湿或雨中分解速度更快，此分解习惯上称为铁分解试验。同时，水冷和风冷重矿渣混合在一起时，风冷重矿渣中的硫化物和水冷重矿渣中的铝化物会发生反应生成钙矾石，当其含量较高时会也会产生膨胀，为此风冷重矿渣中不得混有水冷重矿渣。