钢渣用于混凝土的安定性评价与控制研究

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1、文章编号：l007-046X(2013)02一O015—04固废利用钢渣用于混凝土的安定性评价与控制研究StudyofEvaluationandControlofStabilityofSteelSlagforConcrete康明(宝钢发展公司上海新材料分公司，上海200941)摘要：通过对钢渣砂单掺、钢渣石单掺和钢渣微粉、铜渣砂石复掺的混凝土安定性进行评价与分析，确定了钢渣用于混凝土的合理掺量，并通过工程应用验证其实际效果。试验表明，采用“混凝土评定方法”评定钢渣在混凝土中的安定性更为合理，单掺钢渣砂时掺量应控制在50％以下，单掺钢渣石时掺量宜控制在30％

2、以内；钢渣微粉、铜渣石复掺于混凝土时，钢渣微粉替代20％的矿粉，随着钢渣石掺量的提高，钢渣砂的安全掺量逐渐降低，当钢渣砂掺量为35％时，钢渣石掺量不宜超过25％。实际工程应用效果表明，掺钢渣的混凝土性能满足设计和使用要求。关键词：钢渣混凝土；安定性：混凝土中图分类号：X757文献标志码：A0前言土的合理掺量，并通过工程实践验证其实际效果。钢渣化学组成与水泥熟料相似，具有潜在的胶凝活性，1原材料且具有良好的耐磨性能。目前钢渣经二次加工后，用于水泥、混凝土等建材领域已成为研究热点。但是钢渣中f-CaO水泥为万安P．042．5水泥，水泥化学成分、矿物组成和’含量

3、较高，水化后易产生体积膨胀，控制不当易造成混凝基本性能见表1、表2。$95矿粉、II级c类粉煤灰和钢土结构破坏I1】。渣微粉均为上海宝田新型建材有限公司提供，其基本性能为了控制f-CaO对水泥和混凝土体积安定性的影响，见表3。钢渣砂石分别为宝钢集团所产生的钢渣粗细颗粒保证钢渣能安全应用于建材领域，近年来国内外学者进行料，其化学成分和基本性能分别见表4、表5。碎石基本了大量研究[2-3]，但大多都局限于钢渣的预处理，对于如何性能见表5。标准砂为中国ISO标准砂。评价和控制利用钢渣的建材产品的安定性研究较少。本文表1水泥基本化学成分％从钢渣应用于混凝土的安定性

4、评价与控制的角度出发，对SiO2AI2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na20Lossf-CaO掺钢渣微粉、钢渣砂、钢渣石的混凝土进行安定性评价与分析，提出钢渣以掺合料、细集料和粗集料形式用于混凝表2水泥基本性能2／2013粉煤灰15表4钢渣砂、钢渣石基本化学成分％2试验方法水成型试件，其中钢渣石以20％、30％、40％、50％的比例替代部分碎石。掺钢渣的混凝土安定性评价试验参照YB／T4228—钢渣微粉、钢渣砂、钢渣石复掺用于混凝土：采用胶2010《混凝土多孔砖和路面砖用钢渣》进行。凝材料(由60％水泥、20％矿粉和20％粉煤灰组成)、标钢渣砂单掺用于混

5、凝土：采用两种方法评价混凝土的准砂、碎石、水成型试件，其中钢渣微粉以20％比例替代安定性：①砂浆评定方法：原材料为水泥、标准砂、水，矿粉，同时钢渣砂、石分别按照一定比例替代标准砂和碎石。钢渣砂以20％、30％、40％、50％的比例替代部分标准砂成型试件；②混凝土评定方法：原材料为胶凝材料(由3结果与分析60％水泥、20％矿粉和20％粉煤灰组成)、砂、石、水，其中钢渣砂以20％、30％、40％、50％的比例替代部分标3．1钢渣砂单掺对混凝土安定性的影响准砂成型试件钢渣砂单掺用于混凝土时的安定性试验配合比和试验钢渣石单掺用于混凝土：采用水泥、标准砂、碎石、结果

6、见表6。表6钢渣砂单掺的混凝土配合比和试验结果注：压蒸膨胀率为试验结束后未断裂试件膨胀率的平均值。由表6可知：①从试件状态与钢渣砂掺量关联来看，而混凝土评定方法表明钢渣砂掺量在50％时，试件才出现砂浆评定方法与混凝土评定方法中试件的破坏趋势是一致潜在安定性不良的危险。考虑到混凝土评定试验方法与工的：随着钢渣砂掺量的提高，试件的破损情况也越来越严程用混凝土的实际状态更为接近，因此采用混凝土评定方重；从压蒸膨胀率与钢渣砂掺量关联来看，两种方法的结法评价钢渣砂应用于混凝土时的安定性更为合理，所用钢果有一定的区别，砂浆评定方法中随钢渣掺量增加，膨胀渣砂在混凝土中单

7、掺时，掺量应控制在50％以下。率随之增大，混凝土评定方法中，随着钢渣砂掺量的提高，膨胀率没有变化。②从钢渣砂适宜的极限掺量来看，以膨3．2钢渣石单掺对混凝土安定性的影响胀率>0．8％或试件断裂为评价依据，砂浆评定方法表明钢渣石单掺用于混凝土时的安定性试验配合比和试验钢渣砂掺量在30％时，试件出现潜在安定性不良的危险；结果见表7。16CDLASH2／2013表7钢渣石单掺的混凝土配合比与试验结果注：压蒸膨胀率为试验结束后未断裂试件膨胀率的平均值。由表7可知：①试件压蒸膨胀率与钢渣石掺量之间不以膨胀率>0．8％或试件断裂为评价依据，钢渣石掺量达呈线性关系。但随

8、着钢渣石掺量的增加，试件的破损程度到30％时，试件出现安定性不良的