鋼渣微粉在混凝土中的多用途應用

顏世超

【摘要】本文介紹了鋼渣微粉對混凝土拌合物性能的影響，可根據不同需求來調節鋼渣微粉的摻量。通過實驗證明，在混凝土中摻加一定量的磨細鋼渣微粉，可以改善混凝土的流動性、可泵性；利用鋼渣微粉的微膨脹性可以代替膨脹劑生產微膨脹混凝土；可以生產鋼渣大體積混凝土。

【關鍵詞】磨細鋼渣微粉；多用途；限制膨脹率；大體積混凝土

鋼渣作為煉鋼的副產品，其大量存在不僅占用了土地，也是造成環境污染的污染源。我國對鋼渣處理利用研究早在50年代末，至今已開發了多種鋼渣綜合處理技術。在作為膠凝材料的應用中，目前認為鋼渣中存在大量的f-cao以及鋼渣雜質，物化性能波動范圍大活性組分低等幾方面因素而受到限制。本文研究利用鋼渣微粉f-cao微膨脹作用，代替膨脹劑生產微膨脹混凝土；發揮其活性組分摻入混凝土中代替水泥，生產大體積混凝土、防水混凝土、普通混凝土等，有利于降低成本，提高混凝土性能。

1、原材料

1.1水泥：選用42.5級普通硅酸鹽水泥，比表面積390m2/kg，初凝時間125min，終凝時間195min，28d抗折強度8.9MPa，28d抗壓強度47.8MPa。

1.2鋼渣微粉：磨細鋼渣微粉，比表面積430m2/kg，密度3.31g/cm3，28d活性指數89%，流動度101%，燒失量1.02%，SO3 含量1.6%。

1.3外加劑：采用NST-5B萘系泵送劑，減水率20%，含固量40%，密度為1.18g/mL，PH值為7.8。

1.4粗骨料：選擇5-25mm連續粒級的碎石，含泥量0.3%，泥塊含量0.2%，針片狀5%，壓碎指標11%

1.5細骨料：選用人工砂與細河砂1：1混合。細度模數2.9，含泥量1.9%，泥塊含量0.5%，人工砂石粉含量3%，亞甲藍MB值為0.5。

2、試驗研究

2.1不同鋼渣微粉的摻量對水泥性能的影響

分別選取20%、30%、40%、50%的鋼渣微粉取代水泥進行試驗，考察鋼渣微粉的摻量對水泥物理性能和力學性能的影響。

2.2鋼渣微粉對混凝土拌合物性能的影響

以C30混凝土配合比做拌合物性能試驗，分別考察混凝土的粘聚性、流動性、保水性和坍落度的經時損失等情況。

2.3鋼渣微粉對混凝土力學性能的影響

對不同摻量的鋼渣微粉C30混凝土試配試驗實驗數據進行分析，選用30%鋼渣微粉代替水泥進行混凝土試配試驗，試驗二十對組，試壓強度及標準差完全符合標準要求。

2.4鋼渣微粉在大體積混凝土中應用

利用鋼渣微粉前期強度不高，后期強度好，能延遲水泥放熱峰值等特點，對鋼渣微粉在大體積混凝土中的應用進行試驗，長齡期強度及標準差符合標準要求。工程應用中采用鋼渣微粉生產大體積混凝土，現場混凝土表面光潔，無裂紋裂縫，質量達到標準要求。

2.5鋼渣微粉微膨脹性

鋼渣微粉中含有一定的氧化鈣成分，利用氧化鈣微膨脹性代替部分膨脹劑生產不收縮及微膨脹混凝土，鋼渣微粉微膨脹性性能指標 見表1

委托國家水泥檢驗所檢驗鋼渣微粉的壓蒸限制膨脹率指標為0.22%（標準為≤0.50%），說明鋼渣微粉膨脹性能在可控范圍，無不均勻有害膨脹，不會導致安定性不良。

3、結果與討論

3.1不同鋼渣微粉的摻量對水泥性能的影響

標準稠度用水量隨著鋼渣微粉摻量的增加逐漸降低；

水泥凝結時間隨著鋼渣微粉摻量的增加逐漸延長；

水泥強度在不同齡期隨著鋼渣微粉摻量的增加逐漸降低。

結果表明，可以根據不同需求和用途，來調整鋼渣微粉的摻量，設計不同的混凝土配合比。

3.2鋼渣微粉對混凝土拌合物性能的影響

結果顯示，混凝土中摻加部分鋼渣微粉，可以改善混凝土拌合物性能，具有良好的粘聚性、流動性和保水性，且坍落度的經時損失減小。

3.3根據混凝土試配試驗及力學性能試驗，結果表明可以用30%鋼渣微粉代替水泥生產普通混凝土，且鋼渣微粉摻加量不宜超過30%。

3.4 鋼渣微粉在大體積混凝土中應用效果好。

3.5鋼渣微粉有一定的膨脹性，可以部分代替膨脹劑生產微膨脹混凝土、不收縮混凝土及防水混凝土。

結語：

摻加鋼渣微粉混凝土性能指標符合標準要求，可以廢物利用，節約資源，利于環保，具有很高的社會價值，同時又能降低成本，有較高的經濟價值。