利用钢渣作掺合料及骨料的高强混凝土试验.docx

第 34 卷 第 3 期桂 林 理 工 第 34 卷 第 3 期 桂 林 理 工 大 学 学 报 Vol. 34 No. 3 2014 年 8 月 Journal of Guilin University of Technology Aug. 2014  文章编号: 1674 － 9057( 2014) 03 － 0532 － 06 doi: 10. 3969 / j． issn. 1674 － 9057. 2014. 03. 021 利用钢渣作掺合料及骨料的高强混凝土试验 邹小平a ，陈 平，刘荣进，赵艳荣a ，韦家崭a ( 桂林理工大学 a. 材料科学与工程学院; b. 有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西 桂林 541004) 摘 要: 为提高钢渣的利用率，利用钢渣与矿渣作掺合料、钢渣作骨料制备成钢渣砂替代碎石，制备钢渣 高强混凝土。通过正交试验研究了水灰比、砂率、钢渣砂掺量、掺合料掺量 4 种因素对钢渣混凝土工作性 能、强度的影响，得出了钢渣混凝土最适宜配合比。采用电通量法研究了最适宜配比钢渣混凝土的氯离子 渗透性，其较基准混凝土要好。通过 SEM 照片对最适宜配合比钢 渣 混 凝 土 3、28 d 的微观结构进行了分 析，水化产物较基准混凝土密实。钢渣、矿渣等应用到混凝土中不仅具有环保节能的效果，还能改善混凝 土的性能，具有良好的经济和社会效益。 关键词: 钢渣; 高强混凝土; 氯离子渗透性; 微观结构 中图分类号: TU528. 31 文献标志码: A 因而限制了其 应 用、利 用 率 较 低［6］。当 钢 渣 微 粉 与矿渣微粉 复 合 作为混凝土掺合料时，钢 渣 中 的 f-CaO 可以 更好的激发矿渣微粉 的火山灰反应活 性，而矿渣微粉吸收了钢渣微粉中的 f-CaO 后，在 一定程度上又可以降低由其 引起的安定性不良问 题，有助于实现钢渣的高附加 值［6］。钢 渣 和 矿 渣 的充 分 利 用， 对减少环境污染、 保 护 地 球 环 境、 节约能源和 资 源 具有重要的意义。目 前 对 钢 渣 的 研究均集中在其单独作掺合 料及单独作骨料的研 究，且均得到了较好的研究成果， 然 而 钢 渣 同 时 作为掺合料及骨料的研究则很少。 笔者采用矿渣微粉与钢渣 微粉作为掺合料、 钢渣砂作为骨料部分替代碎石，制 备 C60 钢 渣 高 强混凝土，研究了混凝土的工作性能及力学性能。 在城市化快速发展过程中，建 筑 物 不 断 向 高 层化发展。另外， 随着人类的生产与生活活动向 海洋扩展，大量海洋平台亦将在浅海或深海兴建。 这些发展趋 势 将 引导现代化建筑向着高层化、大 跨化、重载化及结构轻量化方向发 展［1］。混 凝 土 作为建筑工 程 领 域中应用最广泛、用 量 最 大 的 建 筑材料，其随着大规模高层建筑的发展， 混 凝 土 向高强化发 展 已 经 是 必 然 趋 势［1］。混 凝 土 耐 久 性 劣化 易导致混凝土开裂， 增 加 修 补、 加 固 费 用， 工程使用寿 命 大 大 缩 短，重则导致破坏性的工程 安全事故［2］。高强混凝土因其强度高、耐 久 性 好 等诸多特性，受到广泛关注［3］。 钢渣是炼钢工业产生的废渣，其 排 放 量 为 钢 产量的 10% ～ 20%［4］。我国钢渣的年排放量达到 了 1 600 万 t 以上，但其利用率仅约 10% ，主要被 用作建 筑 铺 路 材 料、回 填 料，附 加 值 低［5］。钢 渣 用作混凝土掺 合 料， 可 降 低 水 化 热， 提 高 混 凝 土 的耐磨性，改善混凝土的工作性能、力 学 性 能 和 耐久性。但 是，由于钢渣含有较大量的 f-CaO、f- 1 1. 1 试验情况 原材料 水泥 ( 兴 安 海 螺 水 泥 有 限 公 司 ) ， P. O 42. 5 级; 砂 ( 桂林本地河砂) ，细度模数 2. 6，属中砂; MgO 成分， 控 制 不 当 易造成安定性不良的后果， 碎石( 桂林本地矿山碎石) ，粒径 5 ～ 30 mm 连续级 收稿日期: 基金项目: 作者简介: 通讯作者: 引文格式: 2013 － 10 － 28 国家高技术研究发展 “863” 计划项目 ( 2012AA06A112) ; 广西科技攻关项目 ( 桂科攻－ 3D) 邹小平 ( 1989—) ，硕士研究生，研究方向: 绿色建材及工业废渣的资源化利用，zxp_1025@ 126. com。 陈 平，博士，教授，c