粗细钢渣替代天然骨料对混凝土力学性能的影响

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发布时间：2021-09-08

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粗细钢渣替代天然骨料对混凝土力学性能的影响
韩艳丽，冯勇，肖磊
(新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐830052)
摘要：在原有普通混凝土配合比基础上，采用铜渣粗、细骨料对混凝土中的天然骨料进行部分替代，进行钢渣
混凝土配合比试验．分别用普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥作为胶凝材料进行配合比试验，比较了两种水泥钢渣混
凝土的抗折、抗压强度及后期强度发展变化，并进行了不同水泥品种下，不同粒径铜渣混凝土的基本力学性能研究。
关键词：铜渣；普通硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥；强度；变化
Abstract：On the basis of the existing ordinary concrete nlix，the tests of slag concrete nlix are carried out by using
coarse and fine aggregate of steel slag for concrete to partially replace natural aggregate and using ordinary portland ce—
ment and sulphoaluminate cement as cementitious materials．Flexural strength，compressive strength and late strength de—
velopment changes of the two kinds of slag concrete are compared，and the basic mechanical properties of the slag CON—
crete with difierent size are studied．
Key words：Slag；Ordinary portland cement；Sulfur cement；Strength；change
中图分类号：TU528．041 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2015)O2—96一O3
0 前言
钢渣是炼钢工业的废渣，主要由钙、铁、硅、镁
和少量铝、锰、磷等多种氧化物组成，主要矿物相为
硅酸三钙、硅酸二钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物
形成的固熔体及少量的游离氧化钙和金属铁等。钢
渣的密度较大且硬度高，因此，可考虑作为粗骨料
替代混凝土中的部分天然骨料。用钢渣替代部分天
然骨料，不仅对工业废渣再利用有重要意义_lJ，还可
节省天然砂石等资源．并减少钢渣堆放对环境的污
染，实现工业废渣综合利用，保护环境和生态嘲。
本试验以新疆某钢铁公司炼钢产生的钢渣作
粗、细骨料，替代混凝土中的部分天然粗骨料。目
前，该公司对出炉的钢渣首先进行了热闷处理，再
采用滚筒筛对钢渣进行初步的筛分，然后再利用筛
分机进行筛分，从而使钢渣中体积不安定的成分降
低。使钢渣在混凝土中的利用变为可能I3_4]。本试验
所用胶凝材料为普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥，
对比了使用这两种水泥时粗、细钢渣替代天然骨料
的钢渣混凝土的抗压、抗折强度及其变化趋势。
1 试验用原材料
(1)水泥：P·0 42．5级硅酸盐水泥和42．5级硫
铝酸盐快硬水泥。
(2)粗骨料：钢渣和天然碎石。钢渣呈黑色，粒
径为5～10mm连续级配．表面粗糙多~Lis]．满足稳定
性要求，其化学组成见表1，物理性能见表2。天然
粗骨料为5～10mm连续级配碎石。
表1 钢渣的化学组成％
表2 钢渣的物理性能指标
(3)细骨料：钢渣和中砂。钢渣为粒径1~5mm连
续级配：天然细骨料选用粒径1~5mm的中砂。
基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(钢渣替换
部分天然骨料应用于地铁盾构圆管片制备的关键技术研
究)：新疆水利水电重点学科~ (XJSLSDZDXK2012—13)资助。
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2 试验方法
2．1 配合比
本试验设计的基准混凝土配合比见表3。在不
添加任何活性掺合料的情况下用粗、细钢渣分别替
代部分砂石。粗钢渣替代粗骨料的替代率为20％和
30％。细钢渣替代细骨料的替换率为10％、20％、
30％、40％、50％和60％。具体配合比见表4。
表3 基准混凝土配合比