全矿渣混凝土的研究及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com全国中文核心期刊斩建巍柑圃全矿渣混凝土的研究及应用刘洪滨，何晓慧，周云麟2(1．辽宁科技大学资源与土木工程学院，辽宁鞍山114051；2．鞍钢集团公司，辽宁鞍山114044)摘要：应用矿渣作粗、细骨料制备全矿渣混凝土，通过试验分析，阐述了用高炉重矿渣制备混凝土粗、细集料的工艺、性能、特点以及全矿渣混凝土的应用范围。与普通砂石混凝土相比，全矿渣混凝土平均强度约提高5％、自重减轻1／20～1／30，通过技术、经济分析，混凝土可降低成本21元／m，左右。关键词：重矿渣；全矿渣混凝土；结构稳定性；耐久性中图分类号：TU528

2、．041文献标识码：A文章编号：1001—702X(2010)12—0012—03AllslagconcreteresearchandapplicationLIUHongbin，HEXiaohui，ZHOUYunlin(1．SchoolofResourcesandCivilEngineering，UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，Anshan114051，Liaoning，China2．AnshanIron&SteelGroupCo．，Anshan114021，Liaoning，China)CS(硅钙石)

3、和C2AS(铝方柱石)等组成。矿渣的颜色随Fe201矿渣含量的增加而加深，其中白色矿渣的活性最高、含硫量最低。1．1矿渣的化学成分与体积稳定性表1高炉重矿渣的化学成分％矿渣用作混凝土骨料的首要条件是要有良好的体积稳定颜色SiOFe20，Al20CaOMgOS烧失量碱性率活性率性【1]，而矿渣中影响体积稳定性的主要因素为：(1)硅酸盐矿物分解。碱性矿渣含有较多的C：S，C2s在加热或冷却过程中往往伴有晶型转化，特别是当矿渣冷却至525℃时，JB—C2s要转化为y—C2s，密度由3．28g／cm变为2．97g／cm，体积约增大10％，而晶型转化的内应力会导

4、致矿渣部分粉化。但是重矿渣的硅酸盐矿物分解在矿渣冷却后几天、甚至几小时就基本结束，因此长期堆存的陈渣一般不会发生这由表1可知，重矿渣的含硫量均小于1％，所以铁锰分解种分解。对体积稳定性的影响较小。我们对鞍钢重矿渣进行l0余次压(2)石灰分解和铁锰分解。重矿渣中的游离氧化钙遇水生蒸处理和25次冻融循环试验，其质量损失仅为1．o4％一1．44％，成消石灰，体积增大1—2倍，另外重矿渣中的FeS和MnS和均小于3％，因此用作混凝土骨料时具有良好的结构稳定性。水作用生成Fe(0H)和Mn(OH)，体积相应增大24％，这些1．2矿渣的物理指标体积增大所至的内应力

5、会引起矿渣渣体的碎裂和酥解。矿渣的物理指标以及矿渣块或矿渣砂的颗粒级配分别见鞍山钢铁公司的副产品高炉重矿渣有不同的颜色，其化表2、表3和表4。学成分见表1。表2矿渣的物理指标根据表1碱性高炉矿渣的化学成分，查Ca0一A10一SiO系统相图可知，其矿物组成主要是由C2S、—CS(假硅灰石)、收稿日期：2010—07—18作者简介：刘洪滨，女，1966年生，辽宁鞍山人，副教授。地址：鞍山市高新区千山中路185号，电话：0412-5929616。·12·新型建筑材料2010．12学兔兔www.xuetutu.com刘洪滨，等：全矿渣混凝土的研究及应用表3矿渣

6、砂的颗粒级配筛孔孔径／mm9．5分计筛余／％2．0422—566累计筛余／％2．03一2—25表4矿渣块的颗粒级配6O6筛fL,~L径／mm53．037．531．526．519．016．09．54．752．36¨8—06分计筛余／％3．211．710．511．818．915．218．68．01．7累计筛余／％3,214．925．437．256．171．389．897．899．16一n—2由表2、表3和表4可见，重矿渣除吸水率稍大和矿渣砂图l尾矿粉掺量对全矿渣混凝土28d抗压强度的影响3m2粒径偏粗外，其它指标均能满足混凝土集料的使用要求。但生产中，矿渣

7、砂系矿渣块生产的副产品，其粒径大于4．75mm¨的含量偏大，故作抹灰砂浆用时应过4．75mm的筛。若专门生产矿渣砂，其累计筛余应满足大于4．75mm的颗粒含量在0—5一Om10％、大于1．18mm的颗粒含量在20％一55％、大于O．3mm的颗粒含量在70％95％的级配曲线。2全矿渣混凝土的性能特点2．1原料与工艺要点图2木钙掺量对全矿渣混凝土28d抗压强度的影响水泥为P·S32．5级矿渣硅酸盐水泥、P·042．5级硅酸盐2．2．2静力弹性模量水泥；粗、细骨料为矿渣块、矿渣砂；本地产木钙减水剂；尾矿全矿渣混凝土与同等级普通砂石混凝土的弹性模量对粉(<0．

8、15ram)。比试验结果见表5。矿渣砂和矿渣块的吸水率比普通砂石大，且矿渣砂又多表5全矿渣混凝