蒸养条件下钢渣粗骨料对混凝土破坏作用

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1、ＩＳＳＮ１０００－００５４清华大学学报（自然科学版）２０１５年第５５卷第９期２／１６ＣＮ１１－２２２３／ＮＪＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖ（Ｓｃｉ＆Ｔｅｃｈｎｏｌ），２０１５，Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．９９４０－９４４蒸养条件下钢渣粗骨料对混凝土的破坏作用米贵东１，王强１，王卫仑２（１．清华大学土木系，北京１０００８４；２．深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室，深圳５１８０６０）摘要：为了揭示钢渣粗骨料因安定性不良问题而对混凝ｔｈａｎ４０％．土造成破坏的规律，将钢渣粗骨料和含钢渣粗骨料的混凝Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌｓｌａｇ；ｃｏａｒｓｅａ

2、ｇｇｒｅｇａｔｅ；ａｕｔｏｃｌａｖｅｔｅｓｔ；ｅｘｐａｎｓｉｏｎ土进行了压蒸试验，研究了钢渣粗骨料含量对不同强度的ｓｔｒｅｓｓｅｓ混凝土的破坏规律。所用钢渣的游离ＣａＯ和ＭｇＯ质量百分数分别为４．８３％和４．７６％。研究结果显示：压蒸条件混凝土是目前人类使用的最大宗建筑材料之下，游离ＣａＯ和ＭｇＯ矿物会加速反应使钢渣粗骨料发生一，生产混凝土所需的天然粗骨料量十分巨大，粗膨胀破坏，含钢渣粗骨料的混凝土可能会因钢渣产生的内骨料的开采对自然环境的破坏十分严重。因而，开部膨胀应力而产生损伤；钢渣粗骨料占粗骨料的比例越大，发和利用工业固体废弃物作

3、为混凝土的粗骨料，对对混凝土造成的损伤越严重；混凝土的强度越高，抵抗钢渣实现混凝土行业的可持续发展有积极的贡献。钢渣粗骨料造成内部膨胀应力的能力越强，但钢渣粗骨料的含量仍需严格控制，就该文采用的钢渣而言，钢渣粗骨料质量是炼钢过程中排放的废渣，其排放量约为钢产量的［１］３百分数不能超过４０％。１５％。钢渣的密度一般在３．３～３．６ｇ／ｃｍ之间，［２］关键词：钢渣；粗骨料；压蒸；膨胀应力强度高、易磨性差，是潜在的生产混凝土的骨料。钢渣骨料不同于石灰石骨料，钢渣中含有大量中图分类号：ＴＵ５２８文献识别码：Ａ的硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸三钙等矿

4、物，因而具文章编号：１０００－００５４（２０１５）０９－０９４０－０５［３－４］有一定的水硬性。但钢渣从熔融态冷却到常温DOI:10.16511/j.cnki.qhdxxb.2015.09.002经历了缓慢的过程，在这个过程中各矿物相的发育Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｔｅｅｌｓｌａｇｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅ［５］良好、晶格结构较完整，因而钢渣中的矿物相的ｏｎｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｕｎｄｅｒａｕｔｏｃｌａｖｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ活性比较低。当钢渣作为粗骨料在混凝土中使用ＭＩＧｕｉｄｏｎｇ１，ＷＡＮＧＱｉａｎｇ１，ＷＡＮＧ

5、Ｗｅｉｌｕｎ２时，钢渣参与化学反应的程度很低。（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，用钢渣粗骨料替代石灰石骨料，混凝土的力学Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；性能（抗压强度、抗折强度、弹性模量）略有提高，混２．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｕｒａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＭａｒｉｎｅ［６－７］［８］ＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８０６０，Ｃｈｉｎａ）凝土的比重提高。尚建丽等采

6、用对比的方法Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｔｅｅｌｓｌａｇ研究了普通碎石混凝土和钢渣粗骨料混凝土界面过ｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｗｉｔｈｂａｄｓｔｅｅｌｓｌａｇ．Ｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ渡区的结构和形态，钢渣表面粗糙多孔，水泥浆体ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｔｅｅｌｓｌａｇｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｅｎｇｔｈｃｏｎｃｒｅｔｅ能够紧密包裹钢渣，钢渣－水泥石界面过渡区略小ｓａｍｐｌｅｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙａｕｔ

7、ｏｃｌａｖｅｔｅｓｔｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｓｌａｇｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｓｔｅｅｌｓｌａｇｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅ．Ｔｈｅ于普通碎石－水泥石界面过渡区，因而可形成较强ｆｒｅｅＣａＯａｎｄＭｇＯｍａｓｓｒａｔｉｏｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｓｌａｇｗｅｒｅ４．８３％ａｎｄ的界面黏结力，钢渣粗骨料混凝土整体强度较高。４．７６％．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｒｅｅＣａＯａｎｄｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｓ值得注意的是，钢渣中存在着安定性不良的组ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＭｇＯｒｅ

8、ａｃｔｒａｐｉｄｌｙａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｗｈｉｃｈｃｒｕｓｈｅｓｔｈｅｓｔｅｅｌｓｌａｇａｇｇｒｅｇａｔｅｄｕｅｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒｉｏｒｅｘｐａｎｓｉｏｎｓｔｒｅｓｓｅｓ．Ｔｈｅｃｏｎｃ