钢渣对混凝土性能影响的研究进展.pdf

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1、薛旭峰，房增星，姜正林，喻鹏。宗兰，张士萍(南京工程学院建筑工程学院，江苏南京211167)摘要：钢渣做为炼钢企业的副产品。产量非常大，如能合理开发和应用，不仅能降低环境污染，还具有很高的经济效益。文章主要介绍了钢渣在混凝土中的应用情况，讨论了钢渣的成分及掺量对混凝土的流动性、体积安定性、抗冻性、抗氯离子渗透性以及抗碳化性能的影响，指出了此课题研究的重要性。关键词：钢渣；混凝土；流动性；强度；耐久性Abstract：Asaby—productforsteelmaking，notonlyenvironmentalpoll

2、utioncanberemoved，buthugeeconomicalbenefitscanbecreatedifsteelslagcanbedeeplydevelopedandutilized．Areviewisgivenontheapplicationofslaginconcrete．Effectofchemicalcompositionanddosageofslagontheperformanceofconcreteisalsodiscussed，includingfluidity，stability，frost

3、resistance，chlorideionpermeabilityandcarbonationarediscussedindetail．neimportanceofthisresearchsubjectisalsopointedout．Keywords：steelslag；concrete；fluidity；strength；durability0引言钢渣是炼钢企业的废渣之一．也是钢铁行业的主要固体废弃物之一。钢渣的产量非常大，年产1万t的炼钢厂，每年可排出钢渣约2500t。由于炼钢过程中工艺要求不同．钢渣的化学成分

4、相差较大。同时，由于钢渣本身的一些缺陷。如较难磨细、水化活性较低、化学成分波动较大等，因此实际利用率相对较低。钢渣用来制备混凝土之前一般都需要进行二次加工。近年来．我国对钢渣在建筑材料领域的应用的研究越来越多。钢渣本身的化学成分与水泥是相似的．也就是说同样具有一定的胶凝性能。将钢渣用于制备水泥、混凝土等建筑材料不仅可以显著降低水泥用量．而且能够减少生产水泥所消耗的能源和资源，降低了CO：的排放．对环境保护具有积极的作用。1钢渣的应用对混凝土流动性及强度的影响1．1钢渣对流动性的影响-60-钢渣的掺加对新拌混凝土的流动性

5、有很大的影响。李云峰等t研究发现钢渣粉、矿渣粉作为活性矿物掺合料加入混凝土中．对混凝土的流动性有积极作用。这是由于钢渣的水化机理，水化速度较水泥慢。且改变了水化基体的孔道大小与分布．使得浆体流动性增强。掺加矿渣粉时，混凝土流动性减小，掺加钢渣粉后，混凝土流动性均增大；钢渣粉、矿渣粉复掺时。混凝土流动性亦增大，且钢渣粉比例越高，流动性越大。张锦瑞等圈则提出，钢渣矿粉的掺量对混凝土工作性能有一定的影响。钢渣中主要含有C2s矿物，C2s早期水化速度较慢，用钢渣代替水泥，C2s矿物增加，水化速度降低，混凝土的坍落度经时损失减小

6、；并且。钢渣矿粉掺量越大．减小坍落度经时损失的作用越突出。施惠生等学者[21也认为采用钢渣部分取代水泥．能控制新拌混凝土流动性的降低。因为在混凝土初凝前．水泥中的熟料矿物首先开始逐渐水化．同时随着水化龄_-≤孟材垫垡幽期的延长．新拌混凝土的流动性也会逐渐发生损失。而钢渣掺合料中的类似于硅酸盐水泥熟料的矿物成分的活性相对较低、水化反应速率较慢，因此不能为流动性做出贡献。同时．钢渣的细度也会影响混凝土流动性。张锦瑞等121提出。当钢渣掺量一定时。钢粉细度对混凝土工作性能的影响较小。施惠生等I，l认为混凝土的强度等级越高．钢

7、渣细度对混凝土流动性的影响越大。但是钢渣的细度应控制在一定范围，过细的钢渣比表面积较大，需水量也相应增加。1．2钢渣对混凝土强度的影响不同的配比对混凝土抗压强度有影响。王保民等[41认为，由于钢渣中的C3S、C2s等物质对早期强度的促进作用，无论哪种配合比．初始阶段的抗压强度均增长较快．而后期抗压强度增长有所减慢。白敏等[51研究表明：影响混凝土硬化后的强度的关键因素是水泥石和骨料界面位置的粘结强度。而水泥石和骨料界面强度则与水泥石本身的强度以及集料自身状况(例如表面粗糙程度、棱角的多少等)、水化凝结条件，以及混凝土的

8、离析泌水性等因素有关。对于加了钢渣的混凝土材料．钢渣自身表面越粗糙。粘结力也就越大。从而界面粘结强度也就越高。因此钢渣的应用会显著改变混凝土微观结构．优化集料与水泥石的界面过渡区。最终大大提高了混凝土的强度。施惠生等【3】研究表明，钢渣的掺量对混凝土强度有重要影响．当钢渣的掺量低于20％的时候，钢渣并不能显著提高水泥石的强度。虽然