钢渣原材料配制混凝土的试验研究与可行性分析

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发布时间：2021-09-14

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钢渣原材料配制混凝土的试验研究与可行性分析
Experimental Study of Manufacture of Concrete with Steel Slag Raw Material and Its Feasibility Analysis
张凌怡，於林锋，王琼，朱盛胜2，徐兵
(1．上海理工大学环境与建筑学院，上海200093；2．上海市建筑科学研究院，上海200032；
3．上海宝钢新型建材科技有限公司，上海201999)
摘要：通过将钢渣部分替代混凝土掺合料及粗、细集料，试验研究了钢渣原材料对混凝土性能的影响，确定了钢
渣用于混凝土的合理掺量，并从安定性与经济性的角度分析了其应用于混凝土的可行性。试验结果表明：
钢渣微粉会对混凝土力学性能和耐久性产生不利影响，掺量不应超过 2O％，钢渣石会增加混凝土，钢渣砂
对混凝土工作性影响较大；复掺时的最佳比例为钢渣微粉代20％矿粉，钢渣砂代40％中砂，钢渣石代
20％碎石。综合分析表明，用钢渣作为原材料配制混凝土是可行的，，且具有明显的经济效益。
关键词：钢渣微粉；铜渣砂；钢渣石；混凝土；可行性
中图分类号：X757 TU528．19 文献标志码：A
0 前言
按钢渣处理工艺可分为滚筒渣、热泼渣和热焖渣。
由于冶炼工艺和钢渣处理工艺的不同，钢渣的成分复杂、
波动大，特别是钢渣的安定性问题制约了钢渣的有效利
用。经过近十年的发展，钢渣预处理工艺和能力都得到
了很大提高，钢渣应用技术得到进一步发展，钢渣应用
于混凝土成为钢渣资源化利用的热点。目前，上海市每
年钢渣的排放量为400—500万t，高附加值资源化利用
率接近10％，其中钢渣主要是被加工成粉体作为混凝土
掺合料使用，但由于钢渣活性相对较低，一般掺量均不
宜较高。基于这一现状，本文在前期进行钢渣原材料安
定性验证的基础上，拟用钢渣部分替代掺合料及粗细集
料配置钢渣混凝土，研究钢渣原材料对混凝土性能的影
响，探索钢渣有效资源化利用的新途径[1-5]。
1 原材料及试验方案
1．1 原材料
水泥：万安P．O 42．5级水泥；矿粉：宝田$95矿渣粉；
粉煤灰：奉贤电厂2级灰；钢渣粉：宝钢钢渣粉；粗集料：
基金项目：上海市科技人才计划项目(13XD1422800)
6 CoAL ASH 5／2015
5 25ram连续级配碎石，宝钢电炉热泼钢渣石；细集料：
由粗砂和细砂按1：1比例配成的混合中砂，宝钢转炉滚筒
钢渣砂；外加剂：聚羧酸类混凝土泵送剂。其中，钢渣
原材料基本性能见表1、表2、表3。
表1 钢渣粉基本性能
表观密度堆积密度紧密密度
／kg·m一／kg·m。／kg·m。
针片状含量吸水率压碎指标级配
／％／％／％范围
表观密度堆积密度紧密密度细度模数含泥量泥块含量吸水率
／kg·m- ／kg·m～／kg-nl ／％／％／％
3600 1900 2060 3．1 2．4 0．1 2 9
1．2 试验方法
对单掺钢渣原材料及复掺钢渣原材料的不同配合比
混凝土进行了性能测试。试验内容及方法为：① 拌合物、
坍落度及损失，参照GB／T 50080—2002《普通混凝土拌
合物性能试验方法标准》；②7 d和28 d抗压强度，参照