钢渣原材料配制混凝土的试验研究与可行性分析

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1、文章编号：1007—046X(2015)05—0016—05饵l废秘甩钢渣原材料配制混凝土的试验研究与可行性分析ExperimentalStudyofManufactureofConcretewithSteelSlagRawMaterialandItsFeasibilityAnalysis张凌怡，於林锋，王琼，朱盛胜2，徐兵(1．上海理工大学环境与建筑学院，上海200093；2．上海市建筑科学研究院，上海200032；3．上海宝钢新型建材科技有限公司，上海201999)摘要：通过将钢渣部分替代混凝土掺合料及粗、

2、细集料，试验研究了钢渣原材料对混凝土性能的影响，确定了钢渣用于混凝土的合理掺量，并从安定性与经济性的角度分析了其应用于混凝土的可行性。试验结果表明：钢渣微粉会对混凝土力学性能和耐久性产生不利影响，掺量不应超过2O％，钢渣石会增加混凝土，钢渣砂对混凝土工作性影响较大；复掺时的最佳比例为钢渣微粉代20％矿粉，钢渣砂代40％中砂，钢渣石代20％碎石。综合分析表明，用钢渣作为原材料配制混凝土是可行的，，且具有明显的经济效益。关键词：钢渣微粉；铜渣砂；钢渣石；混凝土；可行性中图分类号：X757TU528．19文献标志码：

3、A0前言525ram连续级配碎石，宝钢电炉热泼钢渣石；细集料：由粗砂和细砂按1：1比例配成的混合中砂，宝钢转炉滚筒按钢渣处理工艺可分为滚筒渣、热泼渣和热焖渣。钢渣砂；外加剂：聚羧酸类混凝土泵送剂。其中，钢渣由于冶炼工艺和钢渣处理工艺的不同，钢渣的成分复杂、原材料基本性能见表1、表2、表3。波动大，特别是钢渣的安定性问题制约了钢渣的有效利表1钢渣粉基本性能用。经过近十年的发展，钢渣预处理工艺和能力都得到了很大提高，钢渣应用技术得到进一步发展，钢渣应用于混凝土成为钢渣资源化利用的热点。目前，上海市每年钢渣的排放量为

4、400—500万t，高附加值资源化利用表观密度堆积密度紧密密度针片状含量吸水率压碎指标级配率接近10％，其中钢渣主要是被加工成粉体作为混凝土／kg·m一／kg·m。／kg·m。／％／％／％范围掺合料使用，但由于钢渣活性相对较低，一般掺量均不宜较高。基于这一现状，本文在前期进行钢渣原材料安定性验证的基础上，拟用钢渣部分替代掺合料及粗细集表观密度堆积密度紧密密度细度模数含泥量泥块含量吸水率料配置钢渣混凝土，研究钢渣原材料对混凝土性能的影／kg·m-／kg·m～／kg-nl／％／％／％响，探索钢渣有效资源化利用的新途

5、径[1-5]。3600190020603．12．40．1291原材料及试验方案1．2试验方法对单掺钢渣原材料及复掺钢渣原材料的不同配合比1．1原材料混凝土进行了性能测试。试验内容及方法为：①拌合物、水泥：万安P．O42．5级水泥；矿粉：宝田$95矿渣粉；坍落度及损失，参照GB／T50080—2002《普通混凝土拌粉煤灰：奉贤电厂2级灰；钢渣粉：宝钢钢渣粉；粗集料：合物性能试验方法标准》；②7d和28d抗压强度，参照基金项目：上海市科技人才计划项目(13XD1422800)6CoALASH5／2015GB／T50

6、081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准定程度的降低，56d电通量则呈现不断增大的趋势。这③56d电通量，参照GB／T50082-2009《普通混凝土长表明，由于钢渣微粉相对$95矿粉活性较低，替代部分期性能和耐久性能试验方法标准》。$95矿粉时会对混凝土的力学性能和耐久性能产生一定的不利影响，故钢渣微粉替代$95矿粉的合理比例不应超2钢渣原材料单掺对混凝土性能的影响过20％。2002．1试验配合E匕160试验分别考查了钢渣微粉替代$95矿粉(替代率为120始后10％、20％和30％)、转炉滚筒渣砂替代

7、天然中砂(替代婪80率为10％、20％、30％和40％)以及电炉热泼渣石替代40普通碎石(替代率为10％、20％、30％和40％)时对混010203040凝土基本性能的影响。试验过程中，保持外加剂掺量不变，钢渣微粉掺量，％通过用水量的适当调整保证混凝土具有相近的初始工作(a)2500性能。单掺试验混凝土配合比见表4。表4单掺试验混凝土配合比kg／m—2400目口d冬孵嘲蠕编号水水泥矿粉粉煤灰钢渣粉碎石钢渣石中砂钢渣砂外加剂2300如∞如加m01j唧】0猢啪22002100m钢渣加㈣掺量％如一∞=：=2．2试验结

8、果及分析2．2．1钢渣微粉掺量的影响基准组及钢渣微粉掺量在10％、20％和30％时的混凝土基本性能与钢渣微粉掺量之间的关系如图1所示。对图1中(a)(b)(c)(d)进行综合分析可知：olO203040(I)在相同外加剂掺量和用水量条件下，钢渣微粉钢渣微粉掺量／％替代$95矿粉比例不超过30％时，钢渣微粉掺量对混凝(d)图1混凝土基本性能与钢渣微粉掺量之间的关系土工作性能的影响不大。(