钢渣对水泥混凝土性能影响的研究进展
钢渣石混凝土的性能试验研究
钢渣石混凝土的性能试验研究发布时间：2022-09-20T01:41:47.360Z 来源：《建筑创作》2022年第4期2月作者：顾赛捷[导读] 近几年来，我国钢铁工业废旧排放存在很大的问题，废旧排放不仅减少了工业经济发展效率，还需要大量的堆场进行存放，从而导致资源的浪费。
要想迅速提高当前的状况，就需要加大对钢渣的回收和重复利用。
顾赛捷 (中交浚浦建筑科技（上海）有限公司上海）摘要：近几年来，我国钢铁工业废旧排放存在很大的问题，废旧排放不仅减少了工业经济发展效率，还需要大量的堆场进行存放，从而导致资源的浪费。
要想迅速提高当前的状况，就需要加大对钢渣的回收和重复利用。
本论文以钢渣石为试验基础，替换传统碎石粗骨料，制备混凝土试样，通过检测数据进行试验研究分析。
采用不同取代率等质量代替碎石，试配钢渣砼，并对钢渣砼与普通砼在工作性、抗压性、抗碳化性三方面进行比较，给出最佳的替换率。
关键词：钢渣石；混凝土；性能1 前言随着我国经济的迅速发展，大规模的基础设施建设越来越多，混凝土的使用量逐步增大，目前仍然是采用最为广泛的材料。
混凝土之所以被广泛应用的两个主要原因：可塑性较强，可以在模板中自然流动；成本相对可靠，便于操作。
正由于我国现行的基础建设日益扩大，导致天然砂石等资源每年消耗都在上升。
如果可以在混凝土中使用废渣资源，不但可以有效的保护环境，还可以降低天然砂石的用量。
这样不仅能解决环境污染问题，还可以为钢渣再利用提供一种新的方法。
钢渣的物理化学性质，它的硬度很大，具有一定的胶凝活性，利用其中的硅酸钙成分，制作成掺合料代替水泥，但由于钢渣的粉化成本很高使得很难全面的推广和应用。
如果可以利用钢渣石作为传统的混凝土石子骨料，让性能可以满足国家规范的相关要求，将进一步扩大钢渣的利用率，从而进一步扩大绿色新型混凝土的应用领域。
2 原材料及相关特性2.1水和水泥混凝土一般采用水泥当做胶凝材料，水泥遇水发生水化反应，通过胶凝硬化达到强度。
钢渣粉对混凝土性能的影响
山东农业大学学报(自然科学版),2019,50(2):221-224VOL.50NO.22019 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2019.02.009钢渣粉对混凝土性能的影响王戎成都航空职业技术学院建筑工程学院,四川成都610061摘要:将钢渣粉加入混凝土取代部分胶凝材料可以提高工业固体废弃物利用，有效保护环境。
基于此，利用室内试样方法制备了不同钢渣微粉掺量的混凝土试件，测试了干缩率、渗水高度、单轴抗压强度、抗折强度和抗拉强度随钢渣微粉掺量的变化规律。
研究结果表明：1）混凝土的干缩率随着钢渣粉替换率的增大而减小；2）钢渣粉的加入可以有效提高混凝土的抗渗性能，尤其是其替换量在小于30%时；3）钢渣微粉掺量大于30%时，混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度出现显著降低，建议钢渣微粉掺量不超过30%。
关键词:钢渣粉;混凝土;力学特性中图法分类号:TU528.01文献标识码:A文章编号:1000-2324(2019)02-0221-04 Influence of Steel Slag Powder on Concrete PerformanceWANG RongDepartment of Construction Engineering/Chengdu Aeronautic Polytechnic,Chengdu610061,ChinaAbstract:It can improve the utilization of industrial solid waste and effectively protect the environment adding steel slag powder to concrete instead of some cementitious materials.Based on this,concrete specimens with different contents of steel slag micro-powder were prepared by using laboratory sample method.The variation rules of dry shrinkage rate,seepage height,uniaxial compressive strength,flexural strength and tensile strength with the content of steel slag micro-powder were tested.The results showed that:1)The dry shrinkage of concrete decreased with the increase of steel slag powder replacement rate.2)The addition of steel slag powder could effectively improve the impermeability of concrete,especially when the replacement amount was less than30%.3)When the content of steel slag powder was more than30%,the compressive strength,tensile strength and flexural strength of concrete were significantly reduced,and it was recommended that the content of steel slag powder should not exceed30%.Keywords:Steel slag powder;concrete;mechanical properties随着我国工业的快速发展，以钢渣、矿渣和粉煤灰为代表的工业固体废弃物不可避免的快速增长[1]。
【资料】钢渣在水泥混凝土中的应用研究-宏艺要点汇编
3、钢渣作为辅助胶凝材料的研究
活性增加效果
类别 水泥胶砂强度 受检胶砂强度/MPa 活性指数/% 活性增加值/%
/7d/28d/MPa
/7d/28d/MPa
7d/28d
7d/28d
钢渣1+ 36.4/59.1
23.8/50.2
65/85
15/10
钢渣2+ 37.5/57.9
25.8/52.1
67/90
S3
390
170 810 1010 0
3.9 34.7 43.1
S4
312
168 810 1010 78
3.9 36.5 46.9
S5
195
165 810 1010 195 3.9 33.2 44.0
并委托省质监站，根据JGB/T193-2009《混凝土耐久性检验评定标准》
进行了混凝土的抗冻性、抗水渗性、抗氯离子渗透性、抗碳化性、抗硫酸盐
我国利用情况：
2、水泥及其混凝土技术传统观念的变革
2.1 应用技术中的常见误区 a、为满足快速施工的要求，过分追求水泥早强，忽视远期强度。 b、为熟料强度在28天内发挥到极致，水泥磨得细了又细。片面地认为：“强度越 高的水泥，才是优质水泥”。 c、圈流粉磨水泥、产品颗粒分布集中，使用性能较差。 d、把水泥作为“胶凝材料”和“混凝土强度”的唯一来源。 片面追90
268
332
5.1
8.2
25.3
48.3
8.6
24.2
50.3
采用沂东中联P·O42.5级普通硅酸盐水泥，辅助胶凝材料（SCM）为矿渣粉：钢 渣粉=1:1复合而成。集料：细集料为天然河砂，表观密度为2730kg/m3，堆积密 度为1500 kg/m3，吸水率6.4%，细度模数2.8。粗集料为临沂碎石，表观密度为 2740kg/m3，堆积密度为1600 kg/m3，5~25mm连续级配，做混凝土测试。
钢渣粉混凝土的工作性能和力学性能研究进展[1]
![钢渣粉混凝土的工作性能和力学性能研究进展[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ca47410abb68a98271fefab9.png)
林 晖 王 玲 李云峰
(中国建筑材料科学研究总院 北京 100024)
摘 要 :在我国随着钢铁工业的发展 ,钢渣的排放量逐年增大 ,钢渣利用率低 ,大量钢渣弃置堆积 ,侵占农 田 、淤塞河道 、造成环境污染 。对钢渣进行处理 ,变废为宝 ,已经成为国内外重要的研究课题 。总结分析了钢 渣微粉道路混凝土的工作性能和力学性能 ,对钢渣微粉作为胶凝材料在道路工程中的应用进行了评述 。
材料主要化学成分为 SiO2 ,还含有杂质 FeO3 CaO Al2 O3 和水) ;金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性 质而特意加入的造渣材料 ,如石灰石 、铁矿石 、萤石
性能 。利用工业废弃物来改善混凝土性能 ,达到变 等 。钢渣由钙 、铁 、镁 、硅 、铝 、锰 、磷等多种氧化物组
废为宝 ,绿色环保的效果 。
工艺钢渣可分为平炉渣 、转炉渣和电炉渣 ,国内钢生
产工艺以转炉为主 ,约占 88. 1 % (2005 年统计) ,我
国排放的钢渣 70 %以上是转炉渣 ;全世界正在大力
发展电炉炼钢 ,但我国由于电价 ,原料成本高等原
因 ,电炉工艺没有得到很好的发展 ,所占比重不高 ,
约为 11. 7 %[4] ;由于转炉比平炉产量高 、耗能低 ,目
Indust rial Co nst ructio n Vol1 38 , Supplement ,2008
国家“十一五”科技支撑计划项目 (2006BA F02A25) 。 第一作者 :林 晖 女 硕士 1981 年 7 月出生 助理工程师 收稿日期 :2008 - 04 - 10
工业建筑 2008 年第 38 卷增刊 867
关键词 :钢渣微粉 工作性能 力学性能 胶凝材料 道路混凝土
钢渣微粉在混凝土中的应用研究与实践
钢渣微粉在混凝土中的应用研究与实践发布时间：2022-12-06T05:55:01.492Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：黄威1 林培芳2 赵杰1 洪伟群1 [导读] 2016年我国钢产量为11.38亿t，连续21年位居世界第一，按照钢渣产量为粗钢的15%～20%计算，2016年的钢渣产量在2亿t左右。
而目前我国钢渣的利用率只有10%左右，作为利用率低的固体废弃物，钢渣的堆放带来了严重的环境问题，且占用了大片土地，为社会经济和生态环境的可持续发展带来了巨大的压力。
1.广东韶钢嘉羊新型材料有限公司广东韶关 5121232.广东华欣环保科技有限公司广东韶关 512123摘要：钢渣作为活性掺合料用于混凝土是实现其资源化利用的有效途径。
文章基于昆钢钢渣粉具有的潜在活性及与水泥熟料相似的矿物组成，以钢渣粉取代矿渣粉制备C15、C20、C30和C40混凝土，分析了钢渣粉掺入对混凝土性能的影响，针对混凝土的工作性能、力学性能和水化产物，利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XＲD）等手段对掺钢渣粉混凝土的流动性、塌落度损失、泌水率、抗压强度、抗拉强度以及净浆水化产物等进行研究。
结果表明：钢渣粉与矿渣粉复掺有利于提高混凝土的流动性、延缓了塌落度损失，降低了混凝土的滞后泌水，并满足了力学强度的设计要求；钢渣粉的掺入，水化产物种类没有改变，钢渣粉早期水化速度较慢，后期水化程度逐渐提高。
关键词：建筑材料；钢渣粉；混凝土；矿渣粉；工作性能引言2016年我国钢产量为11.38亿t，连续21年位居世界第一，按照钢渣产量为粗钢的15%～20%计算，2016年的钢渣产量在2亿t左右。
而目前我国钢渣的利用率只有10%左右，作为利用率低的固体废弃物，钢渣的堆放带来了严重的环境问题，且占用了大片土地，为社会经济和生态环境的可持续发展带来了巨大的压力。
安定性不良、早期活性低、易磨性差、成分波动大是钢渣在水泥混凝土中应用受限的几个主要原因。
钢渣混凝土力学性能及耐久性试验研究
Vol. 47, No. 4Dec . ,2020第45卷，第4期2 0 2 0 年 1 2 月公路工程Highwcy EnpineeOnyDol : 3. 19732/j. cukl. 1674 - 0410. 0020. 06. 034钢渣混凝土力学性能及耐久性试验研究韩均(中铁十六局集团第五工程有限公司，河北唐山063000)［摘 要］钢渣是钢铁转化过程的副产品，是一种潜在的混凝土矿物掺合料，研究了其对混凝土抗压强度、 干缩、抗碳化性能的影响。
结果表明，在水胶比不变的情况下，增加钢渣的掺量会降低混凝土的抗压强度(特别是早期强度)，降低混凝土的抗碳化能力。
钢渣对混凝土抗压强度和抗碳化性能的负面影响在低水胶比(疔/B )时较弱；在高疔/B 时，钢渣有加速混凝土早期干缩发展的趋势，但对混凝土 90 d 的极限收缩影响不大。
钢渣混凝土具有一定的应用前景。
［关键词］钢渣；混凝土；力学性能；耐久性［中图分类号］TU 523 ［文献标志码］A［文章编号］1674-063 (2020) 06-0225-04Experimentai Reseyrh on Mechaniccl Prrpertiet and Durabilita ofSteee Slag ConcreteHAN Jun(China RaXoay 14th Bureau Group the 7th EnpineeOny Co. ,Lth., Tappshan , H e/oi 043000 , China )[Abstrad ] Steel slay is a by-poduct of the iron and steel conversion process and a pote/tmicopcoto mineral admixture. Us ed/ct on the compressive sWenyth , dry sCOnka/c ； and carponation resistance of concoto was studied. . Tho results show that when the watcocome/t ratio is codstadt ,incoxsiny tho amount of steel slay is beneVci/i to reduce tho compressive sto/pth ( espcciaCy tho exOysWe/pth) of concoto and reduce tho carponation resistance of concrete. Tho negative impact of steel slay on tho compressive sWe/pth and carponation resistance of concoto is wexdco at Ow Watcocoment ratio(IF/B ) ； at high 带/B , steel slay has a tendenco to accelerate tho exOy dry sPOnka/c dcvvOpment of codcoto, but tho 92-b/y Omit shrinka/c of codcoto Laryc. steel slay codcoto has certain appOcotion pospocW.[Key words ] steel slay ； codcoto ； mcchaicol popeOics ； durabi/ty伴随着钢铁工业的快速发展，带来了诸多环境问题，废渣、废气、废水排放对环境产生了诸多负面影响［1］。
钢渣在水泥生产中的应用研究
钢渣在水泥生产中的应用研究摘要：钢渣因成分波动大、易磨性差、稳定性差等原因，导致其用于水泥熟料烧成技术没有得到广泛推广。
本文结合公司对铁质原料的需求，开展钢渣在水泥生产中的应用研究，从钢渣优选、生料易烧性分析、熟料性能研究入手，改善水泥熟料质量，提高钢渣在水泥生产中的综合利用率。
关键词：钢渣；易烧性；熟料性能引语在水泥生产中，钢渣因其潜在水硬性高、产量大、成本低，并且含有相当数量的近似水泥熟料组成的矿物而成为水泥生产中首选原材料，在熟料煅烧中可起到诱导结晶、加速助熔的作用，使水泥生产实现优质、高产和低耗。
把钢渣用作水泥生产原材料，节约了大量宝贵自然资源，保护了环境，同时降低了水泥生产成本，具有广阔的应用前景。
本文结合公司对铁质校正原料的需求，研究钢渣在水泥生产中应用的可行性，确定煅烧水泥熟料的钢渣种类；结合实际设计配料方案，多角度分析了掺入钢渣后对生料易烧性及熟料性能的影响，解决了钢渣在水泥工业中应用时均化和粉磨的难题，已在所属单位实现了产业化和推广应用，控制生产成本的同时保证产品质量，具有一定的实践指导意义。
1原材料选择本文所选用所有原燃料物理化学性能和放射性等指标均符合相应标准要求，综合考虑成本等因素最终确定如下原燃料：钙质材料选用公司自备矿山单独生产和均化的石灰石；硅铝质材料选用公司附近砂岩和页岩；对比用铁质材料选用当地产铁粉；钢渣由公司附近两家钢厂提供，其中0-6YA是A钢厂提供的0～6mm 尺寸的钢渣，0-10YB是B钢厂提供的0～10mm尺寸的钢渣。
各材料化学分析见表1。
表1 原材料化学成分分析2钢渣基本性能研究2.1钢渣粉磨性能试验将0-10YB和0-6YA分别置于电热干燥箱中，在105 ℃的条件下烘干24 h直至恒重，分别称取50kg，经球磨机粉磨30min后称重；将粉磨后的钢渣过0.6mm 标准筛筛出大颗粒难磨物相（0.6mm筛上颗粒）并称重，得出0-6YA和0-10YB中难磨物相的重量见表2。
转炉钢渣粉在水泥混凝土中应用的研究进展
王 强 1，鲍立楠 2，阎培渝 1 （1. 清华大学 土木工程系结构与振动教育部重点实验室，北京 100084；2. 天津城投建设公司，天津 300010）
摘 要： 综述了转炉钢渣的化学成分和矿物组成，并与硅酸盐水泥熟料进行对比。分析了转炉钢渣在混凝土中应用所受到的限制，提出
了相应对策。综述了转炉钢渣对混凝土工作性能、抗压强度和耐久性的影响，并进行了理论分析。提出了钢渣在混凝土中应用值得研究的
Mason B[10]提出用钢渣化学组成计算得到的碱度值（用 M
表示）来评价钢渣的活性，定义钢渣碱度M=w（CaO）/[w（SiO2）+ w（P2O5）]。我国对钢渣碱度定义都采用了 Mason B 的方法，而且 按碱度将钢渣分为低碱度渣（M<1.8）、中碱度渣（M=1.8~2.5）及高 碱度渣（M>2.5）3 种[11]，在制备钢渣矿渣水泥时一般要求钢渣的 碱度高于 1.8。但是，用碱度只能在一定程度上评价钢渣的活性， 例如：如果钢渣中的 SiO2 量较低，则通过上述碱度计算公式得到 的碱度值较高，但由于 C2S、C3S 的含量较低，钢渣的活性可能仍 较低。因此钢渣的胶凝性能并非随钢渣碱度的提高而一直提高， 有 学 者 认 为 钢 渣 碱 度 在 3.0~4.5 之 间 时 胶 凝 性 能 最 好 。 [12]
1.2 矿物组成
国内外的研究表明 ，转炉 [8-9，13-14] 钢渣的主要矿物组成是硅 酸二钙（C2S）、硅酸三钙（C3S）、RO 相（MgO、FeO 和 MnO 的固 溶体）及少量游离氧化钙（f-CaO）、铁铝酸钙（C4AF）。硅酸二钙 在冷却结晶的过程中，当温度降至 500 ℃以下，β-C2S 转变为 γ-C2S。在水泥熟料的实际生产中，由于采用了急冷的方法，这种 晶格的重排是来不及完成的，因此硅酸二钙是以介稳态 β-C2S 的形式存在的。但由于钢渣的冷却速度很慢，利于 C2S 晶格的 重排，因此在钢渣中 C2S 的主要晶形是 γ-C2S。硅酸三钙只有在 1 250 ℃以上才是稳定的，如果在此温度下缓慢冷却则会分解， 在急冷的条件下，其分解速率小到可以忽略不计，因此 C3S 在 水泥熟料中保持介稳状态。在钢渣缓慢冷却的过程中，C3S 大部 分发生分解，因此钢渣中 C3S 的含量远低于水泥熟料，且钢渣 中处于介稳态的 C3S 所占密度较少。有研究表明钢渣在 48 h 的
钢渣骨料混凝土的研究现状
钢渣骨料混凝土的研究现状目前国内钢渣的年产量和现存量都较大，但钢渣的有效利用率却很低。
将钢渣作为骨料用于成型混凝土是有效利用钢渣的途径之一。
本文从钢渣作粗骨料、钢渣作细骨料两个方面对钢渣骨料混凝土的国内外研究现状进行了综述。
1 引言混凝土是人类目前使用量最大的建筑材料，它主要由胶凝材料、粗细骨料与水拌合而成。
其中骨料一般占据了混凝土绝大部分的体积，它性能的优良对混凝土的各项性能有着直接和显著的影响[[1]]。
而近些年国内每年消耗的天然砂石高达数十亿吨[[2]]，在有些地区供求关系的不平衡也导致优良砂石的价格不断提升，除此之外，对砂石的过量开采与长途运输已经对环境造成了严重的影响。
可以说，寻求优良砂石的替代品已经是我们面对的一个不可忽视的问题。
与此同时，中国目前搁置的钢渣的量达到了180107吨，并且现在每年还在以百万吨的数量增长[[3]]。
但我们对这些钢渣的利用率却只有10%左右[[4]]，也就是说，如何能较好地利用这些钢渣也是一个亟待解决的难题。
如果钢渣能够很好的替代砂石骨料，也就能够很好的解决以上两个问题。
钢渣是在炼钢过程中产生的以硅酸二钙、硅酸三钙为主要成分的熔融物，经冷却后得到的副产品[[5]]。
钢渣的密度一般在3.3至3.6g/cm3之间。
从外观上看，钢渣一般成松堆状态，比较坚硬[[6]]。
从组成上看，钢渣主要含有SiO2、CaO、Fe2O3、FeO、Al2O3、MgO、MnO、P2O5等[[7]]。
由于钢渣中含有和水泥类似的硅酸二钙、硅酸三钙以及铁铝酸盐等活性矿物质，具有水硬胶凝性，因此很长一段时间里人们都将其作为生产无熟料和少熟料水泥的原料或是作为水泥掺合料使用。
而近期很多学者（如CHUNLINL[[8]]，梁建军[[9]]等）通过研究发现钢渣可以作为混凝土中砂石骨料的替代物，并且在很多方面，钢渣作为骨料的混凝土的性能都优于砂石骨料混凝土的性能。
本文分别从钢渣做粗骨料和钢渣做细骨料两方面来综述近些年国内外学者对钢渣骨料混凝土的研究现状，并在此基础上展望今后一段时间内钢渣骨料混凝土的研究方向，为钢渣骨料混凝土的理论研究和实际应用提供一定程度的参考。
掺加钢渣对水泥性能的影响
掺加钢渣对水泥性能的影响【摘要】本文以硅酸盐水泥熟料、钢渣和石膏为主要原料，通过改变钢渣的比表面积，来探讨钢渣粉磨的机械力化学活化对水泥性能的影响，通过改变钢渣比表面积及改变掺入量进行实验，研究发现随着钢渣比表面积的增大以及掺入量的增加，其性能发生变化，具体表现为随比表面增大抗折抗压强度增加。
当比表面积一定时，随掺入量增加，初凝时间延长而终凝时间略有缩短、需水量减少其抗折抗压性能反而下降。
综合考虑得出，在硅酸盐水泥中掺加钢渣来改变其强度的方案是可行的。
对所的样品经沸煮法检验，体积安定性均合格。
【关键词】钢渣；机械力化学活化；水泥性能二十一世纪水泥材料仍然是必不可少的建筑材料之一，水泥工业在国民经济中仍占有重要的基础地位。
提高性能、节约能源、降低消耗、保护环境、走可持续发展道路是水泥工业和水泥科研工作者未来奋斗的方向和目标。
钢渣是炼钢生产过程中产生的副产品。
长期以来，钢渣作为废弃品被抛弃，占用土地，污染环境。
近十年来，随着我国国民经济的发展和科技的进步，国民环保意识的增强，废弃钢渣的综合利用引起了人们的广泛关注，并得到了不同程度的开发和利用。
搞好钢渣的综合利用，可以节省大量的资源和能源，还可以减少排渣占地和对环境的污染，对建设节约型社会，实现企业的可持续发展具有重要的现实意义。
为了更有效地利用钢渣,研究中将钢渣单独粉磨后作为矿物掺合料掺入水泥混凝土中,研究钢渣矿粉细度和掺量对混凝土的工作性能和强度的影响。
磨细钢渣粉作为一种新的水泥混凝土掺合料,分布广、数量多,有较高的应用与研究价值。
钢渣的主要矿物组成一般为：β-C2S、C3S、C3MS2、CSH、RO相和金属铁等。
钢渣的矿物组成决定了钢渣具有一定的胶凝性，主要源于其中一些活性胶凝矿物[4]的水化。
与硅酸盐水泥熟料相比，钢渣中这些矿物含量要低得多，且晶体发育粗大，活性较低。
钢渣中游离的CaO、MgO含量较高，因而稳定性差。
此外，钢渣中铁和锰的含量也比较高，由于铁、锰离子具有较强的极化能力，对氧有很大的亲和力，因此，氧离子能脱离正硅酸钙（锰）四面体破坏正硅酸盐结构，使四面体互相连接起来，生成巨大而复杂的硅氧团，从而降低其易磨性。
钢渣粉对水泥混凝土的路用性能影响
行了统一的处理。 （1）碎石筛孔和相应筛余质量分数第一组，见表 4。
表4 碎石筛孔和相应筛余质量分数（第二组数据）一览表
序号
碎石筛孔尺寸
组分筛余质量分数
1
0.16mm
5.3%
2
0.315mm
9.4%
3
1.25mm
21.4%
4
2.5mm
43%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、试验结果 在完成相应试验后，结合实际应用要点开展对应的处 理机制，确保能提升整体项目的综合水平，确保能依据试 验过程和试验呈现出的状态判定相应依据，从而保证后续 生产水泥混凝土时能提升质量监督管理水平，发挥钢渣粉 的价值和优势。 1. 轴心抗压强度影响 依据对应的测试和试验数据对轴心抗压强度进行分 析，应用轴心抗压试验就能对比首钢、太钢以及武钢三个 厂家提供的钢渣材料在不同添加剂量时形成抗压性能差 异。在试验过程中，按照标准化处理操作完成对应分析工 作，主要是利用圆柱体试件进行分析，高度为 300mm、 直径为 150mm，整体试件的具体养护时间为 28 天，利 用的是压力试验设备，加载速度设置为 1.0MPa/s，与此 同时，能对试件的轴心抗压强度进行系统化测定，为了保 证测定结果的合理性和准确性，还进行了 3 次以上的平行 试验。 结合相关试验结果可知，在钢渣量不断增加的情况 下，试件的抗压强度呈现出逐渐缩小的趋势，尤其是在添 加太钢的钢渣后，添加量达到 24% 时，整体抗压强度约 为 35MPa，此时的抗压能力相较于没有添加钢渣时的抗 压强度降低了超过 25%，而在添加量达到 32% 时，抗压 强度相较于添加量达到 24% 时又降了 0.3% 左右。综上 所述，在对三组试验工件进行分析和判定的过程中，钢渣 量的增加都使得抗压强度出现了不同程度的缩减，主要是 因为钢渣起到了一定的填充作用，使得水泥水化产物反应 加剧，钢渣导致胶结材料在试验工件中的比例锐减，就使 得抗压强度在达到一定临界值时出现了降低。 2. 干缩试验影响 要想保证研究的有效性，就要对不同情况下相应性能 影响分析进行对比处理，在对首钢、太钢以及武钢三个厂 家提供的钢渣材料进行分析时，要按照不同添加量条件 分析干缩性能作用效果。试验过程选取的温度是 20 摄氏 度、湿度是 60%，养护时间设定为 28 天，主要对试件的 收缩长度进行分析，从而判定干缩率。本次试验过程中， 主要采取的是棱柱体结构试件，试验的模具大小尺寸为 100mm*100mm*400mm，为了保证试验项目结果的完 整性和合理性，选取了三次以上的平行试验结果。需要注 意的是，有效进行养护过程时，试件的质量损失要控制在 10g 以内，才能保证干缩率计算的完整程度。
钢渣对水泥混凝土性能的影响
钢渣对水泥混凝土性能的影响一、前言钢渣是炼钢工业的废渣，主要来自炼钢时加入的石灰石、白云石和铁矿石等冶炼熔剂，为调整钢材性质而加入的造渣材料，以及高温下融化成的两个互不熔解的液相炉料中分离出来的杂质等，其排放量约为粗钢产量的12%~20%左右。
据统计，2006年我国钢铁渣的堆存量约4亿吨，占地约2700万m2，新产生的钢渣约5800万吨；2007年我国钢铁工业排出钢渣量达到了8500万吨，2008年我国全年钢渣排放量达7000余万吨，全国钢渣累计积存量达到3亿多吨。
若不对堆放的钢渣进行及时有效的处理，不仅占用大量土地资源，还会造成环境污染。
目前钢渣主要应用于路基工程、工程回填料和沥青混凝土集料等，而在水泥混凝土中的应用不到其利用总量的10%。
近几年来，人们主要研究了钢渣胶凝性的激发途径和制备新材料的可行性，但钢渣对水泥混凝土力学性能和耐久性影响的理论研究尚不够系统和深人，因此，加强这方面的理论研究显得非常有必要，可以为钢渣资源化提供知识基础，使分布广、数量大的钢渣作为矿物掺合料在水泥混凝土中得到充分应用成为现实，在获得巨大的经济效益的同时也有利于保护环境，节约资源与能源，实现水泥混凝土材料的可持续发展。
二、钢渣的性质钢渣矿物组成主要是硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸盐和少量的方镁石以及游离氧化钙，钢渣的化学成分主要有CaO, SiO3, Fe2O3, MgO，此外还有少量A12O3 , MnO2 , P2O5等。
可见钢渣矿物化学组成与硅酸盐水泥熟料相似。
钢渣经化学激发和机械激发后均具有较强的水硬胶凝性，具备用作水泥混合材和混凝土掺合料的基础条件。
但钢渣的形成温度比硅酸盐水泥熟料高200~300℃，并且在钢渣缓慢冷却过程中C3S大部分发生分解，因此钢渣中处于介稳态的C3S所占密度较少，C3S的含量远低于水泥熟料。
此外，由于钢渣的冷却速度很慢，C3S晶格发生重排，活性较高的β-C2S向活性较低的r-GS转化，这也是钢渣活性低于水泥熟料的另一个原因，钢渣因此也被称为过烧硅酸盐水泥熟料。
钢渣微粉对混凝土性能的影响
工 业 技 术
图 ３不同细度钢渣掺量与混凝土的 ２８ｄ 抗压强度关系
图 ４不同细度钢渣矿粉对 Ｃ６０混凝 土坍落度的影响
（上接 ２８页） ４．１原料的选用
拌制低温早强耐久混凝土所用的原材 料应符合寒季施工的要求。水泥优先采用 普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐 水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料 混 和 使 用 。硫 （铁 ）铝 酸 盐 水 泥 适 用 于 钢 筋 混凝土现浇细薄截面结构、装配式结构的 接 头 和 孔 道 灌 浆 。 不 得 使 用 矾 土 水 泥 （高 铝 水 泥 ）。 拌 制 混 凝 土 用 骨 料 应 清 洁 ，不 得 含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。 ４．２试配
砂石材料其性能指标见表12钢渣微粉的制备钢渣经过破碎筛选磁选除铁预细粉磨添加分散剂等几个不同的阶段根据粉磨时间的不同分别制备出钢渣细度为460m13混凝土试验方法将三种比表面积的钢渣微细粉按不同比例取代部分水泥与砂石水泥共同混合搅拌均匀再加水搅拌3min1h后立即测定拌合物的坍落度并将拌合物置于100100100mm试模内振动成型在一定的压力下模压成型在恒温恒湿的环境下温度为25度湿度为96度标准养护24小时后脱模然后可置入常温条件下进行空气养护3天7天28天混凝土坍落度力学强度测定分别按gbj8085和gbj8185进行钢渣比表面积测定按gb807487进行
用于低温早强耐久混凝土的外加剂大 都 是 引 气 剂 ，掺 量 过 多 会 大 幅 降 低 混 凝 土 的 强 度 引 起 工 程 事 故 ，掺 量 过 少 则 不 能 发 挥 外 加 剂 应 有 的 性 能 。 因 此 ，在 外 加 剂 的
计 量 上 我 们 设 专 人 负 责 ，在 混 凝 土 拌 制 前 事先称量配制并分袋装好。如果使用液体 外 加 剂 应 随 时 测 定 溶 液 温 度 ，并 根 据 温 度 变 化 测 定 溶 液 浓 度 ，这 样 既 能 保 证 称 量 准 确又提高了混凝土拌制的工作效率。 ４．４混凝土浇注
钢渣对水泥混凝土性能的影响
钢渣对水泥混凝土性能的影响一、前言钢渣是炼钢工业的废渣，主要来自炼钢时加入的石灰石、白云石和铁矿石等冶炼熔剂，为调整钢材性质而加入的造渣材料，以及高温下融化成的两个互不熔解的液相炉料中分离出来的杂质等，其排放量约为粗钢产量的12%~20%左右。
据统计，2006年我国钢铁渣的堆存量约4亿吨，占地约2700万m2，新产生的钢渣约5800万吨；2007年我国钢铁工业排出钢渣量达到了8500万吨，2008年我国全年钢渣排放量达7000余万吨，全国钢渣累计积存量达到3亿多吨。
若不对堆放的钢渣进行及时有效的处理，不仅占用大量土地资源，还会造成环境污染。
目前钢渣主要应用于路基工程、工程回填料和沥青混凝土集料等，而在水泥混凝土中的应用不到其利用总量的10%。
近几年来，人们主要研究了钢渣胶凝性的激发途径和制备新材料的可行性，但钢渣对水泥混凝土力学性能和耐久性影响的理论研究尚不够系统和深人，因此，加强这方面的理论研究显得非常有必要，可以为钢渣资源化提供知识基础，使分布广、数量大的钢渣作为矿物掺合料在水泥混凝土中得到充分应用成为现实，在获得巨大的经济效益的同时也有利于保护环境，节约资源与能源，实现水泥混凝土材料的可持续发展。
二、钢渣的性质钢渣矿物组成主要是硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸盐和少量的方镁石以及游离氧化钙，钢渣的化学成分主要有CaO, SiO3, Fe2O3, MgO，此外还有少量A12O3 , MnO2 , P2O5等。
可见钢渣矿物化学组成与硅酸盐水泥熟料相似。
钢渣经化学激发和机械激发后均具有较强的水硬胶凝性，具备用作水泥混合材和混凝土掺合料的基础条件。
但钢渣的形成温度比硅酸盐水泥熟料高200~300℃，并且在钢渣缓慢冷却过程中C3S大部分发生分解，因此钢渣中处于介稳态的C3S所占密度较少，C3S的含量远低于水泥熟料。
此外，由于钢渣的冷却速度很慢，C3S晶格发生重排，活性较高的β-C2S向活性较低的r-GS转化，这也是钢渣活性低于水泥熟料的另一个原因，钢渣因此也被称为过烧硅酸盐水泥熟料。
钢渣对高原混凝土耐久性影响的研究进展
土发生反应,加剧混凝土耐久性劣化。 研究 [38-40] 表明混凝土界面过渡区( interface transition zone, ITZ) 存在
孔隙率较高、缺陷较多等问题,其变形幅度高于水泥浆体和骨料,是冻融循环破坏的主要对象。 传统砾石骨
2 钢渣对高原混凝土耐久性的影响
2. 1 抗冻性
经过多次冻融循环后,混凝土内部的冻胀微裂缝逐渐增加并扩大,为外部水分子及有害离子的侵入提供
了通道。 丁天庭等 [37] 研究了不同掺量钢渣微粉对混凝土抗冻性的影响,研究发现钢渣掺量较低时混凝土表
现出较高的抗冻性,然而随着掺量增加,混凝土孔径增大,孔数量增多,抗冻性明显降低。
Abstract: The extensive accumulation of steel slag poses a severe threat to ecological environment. Utilizing steel slag in
concrete effectively enhances the utilization rate. Under the coupling effect of low pressure and drying, the low activity
SHI Changchun2 , XIONG Rui2
(1. Qinghai Expressway Maintenance Service Co., Ltd., Xining 810021, China;
2. School of Materials Science and Engineering, Chang’ an University, Xi’ an 710061, China)
钢渣骨料对水工混凝土性能的影响
第47卷第5期6g坊2021年5月Sichuan Building Materials Vol.47,No.5May,2021钢渣骨料对水工混凝土性能的影响张亚妮（上海宝钢新型建材科技有限公司，上海201999）摘要:采用宝钢滚筒钢渣作为粗细骨料替代砂石配制混凝土，通过研究钢渣混凝土拌和物、力学、变形、热学和抗冲磨性能，分析钢渣用于水工混凝土的可行性。
结果表明，钢渣用作骨料拌制混凝土的强度高于花岗岩骨料混凝土，同时降低了混凝土单位用水量，增加砂率。
钢渣骨料混凝土的干缩变形大于花岗岩骨料混凝土，而自生体积变形性能略优于传统花岗岩混凝土，热传导能力比传统花岗岩混凝土弱，不利于热量的扩散。
钢渣骨料混凝土的抗冲磨强度显著高于花岗岩骨料混凝土,适用于有较高抗冲耐磨性能要求的水工混凝土。
关键词：钢渣;水工混凝土；性能中图分类号:TU528文献标志码:A文章编号：1672-4011（2021）05-0003-03D01：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.05.0020前言作为钢铁冶炼行业发生的主要固体废弃物，钢渣的发生量一般为粗钢产量的10%~15%。
我国年产粗钢量占世界产量的50%,是钢渣排放大国。
2016年发布的《钢铁工业调整升级规划》（2016—2020年）中对2020年钢渣的综合利用目标设定为90%以上，但目前全国钢渣累积堆存超过10亿t,整体综合利用率仅达到30%，其资源化利用工作仍任重而道远。
经过几十年的努力，钢渣不仅在水泥、建材和道路工程中得到了资源化应用，而且也在农业生产、冶金炉料、污水处理等领域得到了资源化利用。
许多研究发现钢渣可以作为混凝土中砂石骨料的替代物并且在很多方面,钢渣作为骨料的混凝土的性能都优于砂石骨料混凝土的性能⑷。
但钢渣在水工混凝土中的应用研究还很少涉及，钢渣替代砂石用于混凝土粗细骨料方面的研究也较为欠缺⑸。
本文以钢渣作为砂石骨料应用于制备水工混凝土，试验分析其对水工混凝土性能的影响,为实现钢渣混凝土的深化利用提供理论基础。
钢渣矿渣水泥性能的研究
嗣 圜
１实验原料与方法
１１ 实验 原料 ．
主要 原料 为莱芜 连云 水 泥厂生 产 的４ ．熟料 、 ２５ 二 水 石 膏 、济 钢 磁 选 除铁 转 炉钢 渣 和 水 淬 高 炉 矿 渣 。各 原 料 的化 学组 成 见表 １ 。激 发 剂为 碱性 复 合
由表２ 中试 验数 据可 得 ，ａ 、ｃ 种激发 剂都 、ｂ 三 不 同程 度地激 发 了钢 （ ）渣 的活性 ，大 幅度提 高 矿 了钢 渣水 泥的 早期 强度 。水泥 的初凝 、终 凝时 间相 应 的 变短 。与未 掺加 激 发 剂的 试样 １ 比 ，掺加 复 相
关键词 ：钢渣 水泥
激 发剂 钢渣
水化产物
文章编号 ：１ ０ －８ ２ １ ）７０ ２ －６ ８７ １ （０ ０ —０ ２０ ０ ８ ２
中图分类号 ：Ｔ ７ ．８ Ｑ１ ２７ ＋１
文献标识码 ：Ａ
Ｆａ ｔ ｒ ｎ ｕ ｎ ｉ ｇｔ ｅＰｒ ｐ ｒ ｉｓｏ ｔ ｅ ｌ ｇ Ｃｅ ｅ ｔ ｃ ｏ ｓＩ ｆ ｅ ｃ ｎ ｈ ｏ ｅ ｔｅ ｆＳ ｅ ｌ ａ ｍ ｎ ｌ Ｓ
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（． ｎ ｎＸｉｘ ａ ｗ Ｍａｅｉｌ Ｃ ． ｔ， ａ ｇａ １ ０ Ｃｈｎ ；２ Ｑｉｇ ａ ｒｎ ｏｒｓ ｎ １ Ｈｕ ａ ｎ ｕ ｎＮｅ ｔｒ ｓ ｏ， ｄ Ｘｉｎ ｔｎ４ ０ ， ｉａ ． ｎ ｄ ｏＭａｉｅＣ ｒｏｉ ａ Ｌ １ １ ｏ
２２ 熟料掺量对钢渣水泥性能的影响 ．
为 探讨熟 料掺 量对钢 渣水 泥性能 的影 响 ，实 验 中固定 钢渣掺量 为３ ％、石膏掺量 为５ ０ ％、复合激 发 剂掺量 为３ ％，熟料 掺量在 １ ％ ～４ ％范 围内变化 。 ５ ５
全钢渣集料水泥混凝土基本力学性能的试验研究
的普 通 混凝 土 的 力 学 性 能 进 行 对 比 。试 验 结 果 表 明 ： 钢 渣 作 为 混 凝 土 粗 骨料 会 增 强 混 凝 土 的 抗 压 、 抗折 强度 ； 随 着 钢
ｃｏｎｃｒｅｔ ｅ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｌ ａ ｇ； ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ； ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ
Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｂａ ｓ ｉ ｃ Ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｆｕ ｌ ｌ Ｓｔ ｅ ｅ ｌ Ｓ ｌ ａ ｇ Ａｇ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ａ ｒ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｉ ｎ ｅ ａ ｇ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｎ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｌ ａ ｇ ｗａ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ —
ＤＡ Ｉ Ｈｕ ｉ — ｌ ｉ ， ＣＨ ＥＮ Ｄｅ — ｐ ｅ ｎ ｇ ， ＺＨ Ａ Ｋｕ ｎ — ｐ ｅ ｎ ｇ。
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃｉ ｖ ｉ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｍ ａ ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ ２ ４ ３ ０ ０ ２，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；