钢渣砂在混凝土中的应用研究

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发布时间：2021-09-14

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钢渣砂在混凝土中的应用研究
谢一飞，秦琼，陈刚。
(1．苏州混凝土水泥制品研究院有限公司、江苏省高耐久混凝土工程技术研究中心，215004；
2．苏州混凝土水泥制品研究院检测中心，215004；3．江苏沙钢集团新材料公司，苏州215600)
摘要：根据建筑用砂和建筑用石标准，对处理后的钢渣砂进行性能测试和分析。结果表明。经水洗和级配处理
后，铜渣砂满足建筑用砂石的标准。当钢渣砂的掺量为50％或取代天然细石子时，砂浆和混凝土的安定性较好
关键词：钢渣：骨料：安定性
Abstract：Based Oil the standards of sand and stone for building。steel slag sand treated is tested and analyzed．The
results show that steel slag sand can meet the standard requirements after rinse and graduation．When using steel slag sand
to replace 50％ of natural sand or fine stones，the stability of mortar and concrete is good．
Key words：Steel slag；Aggregate；Stability
中图分类号：TU528．041 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)12—28一O4
0 前言
随着基本建设的不断发展．我国每年使用的天
然砂石达几十亿t，经过多年的开采，天然砂石资源
正在迅速减少，加上一些地区为了保护堤坝、山坡
等自然生态环境，严禁开采天然砂石，使得天然砂
石的成本越来越高。因此．开发天然砂石的替代品
具有重要的经济与社会意义。
钢渣是炼钢过程中产生的主要废渣之一。在我
国现存4亿t左右，且正以每年数千万t的产量持
续增长。目前，钢渣的回收利用效率较低，大量的未
处理钢渣只能露天堆放，给钢铁企业增加了许多经
济负担，也对空气和水资源造成了严重污染。
在混凝土中使用钢渣作为骨料，不仅可以使钢
渣得到再利用，也在一定程度上缓解了天然砂石的
紧缺问题。然而，由于钢渣中含有较多的f-CaO、金
属铁和废钢等物质．直接作为骨料使用不仅会危害
混凝土的稳定性，也会造成铁资源的浪费，降低企
业的经济效益l】-2]。
本文在钢铁企业钢渣处理工艺的基础上．对处
理后的钢渣砂在混凝土中的应用进行了初步探讨。
1 试验
1．1 原材料
水泥：P·O 42．5级普通硅酸盐水泥。
天然粗骨料：5～25mm连续级配石子。
天然细骨料：天然河砂，颗粒级配见表1，细度
基金项目：苏州市科技支撑计划一工业部分(SG201268)。
一28一
模数2．89。
外加剂：JC一4缓凝高效减水剂。
水：自来水。
表1 天然砂级配
尺寸 4．75～ 2．36～ 1．18～ 1．18～ 0．3～ 0．15～ ≤
／mm 9 4．75 2．36 0．6 0．6 0．3 0．15
河砂／％ 8．0 13．2 19．2 20．8 22．4 14．8 1．6
1．2 钢渣处理
转炉钢渣经初步冷却后运至闷渣车间，打水进
行二次闷渣，8h后，经渣、钢分离、破碎粒化，钢渣即
满足后续生产要求。热闷后的钢渣经颚式破碎机与
棒磨机破碎、三次磁选、四次筛分等步骤后得到渣
钢、棒磨钢、磁选粉和尾渣(钢渣砂)等产品。其中，
渣钢、棒磨钢和磁选粉中铁和钢含量较多，可以再
次循环使用，大大减少了原材料的浪费；钢渣砂含
铁量低，无循环利用价值而大量堆积。
在处理过程中，钢渣砂经破碎和过筛次数不同
产生出2种产品。根据粒径大小被分为粗钢渣砂和
细钢渣砂，两者组成成分基本一致。
1-3 试验方法
钢渣砂的化学组成采用XRF和XRD进行分
析。
细钢渣砂的性能测试和处理参照GB／T 14684—
2011《建设用砂》，粗钢渣砂的性能测试和处理参照
GB／T 14685—201l《建设用碎石、卵石》，混凝土强度
试验参照GB／T 50081—2002 《普通混凝土力学性能