矿渣的化学成分与体积稳定性
矿渣用作混凝土骨料的首要条件是要有良好的体积稳定
性【1]，而矿渣中影响体积稳定性的主要因素为：
(1)硅酸盐矿物分解。碱性矿渣含有较多的C：S，C2s在加
热或冷却过程中往往伴有晶型转化，特别是当矿渣冷却至
525℃时，JB—C2s要转化为y—C2s，密度由3．28 g／cm 变为2．97
g／cm ，体积约增大 10％，而晶型转化的内应力会导致矿渣部
分粉化。但是重矿渣的硅酸盐矿物分解在矿渣冷却后几天、甚
至几小时就基本结束，因此长期堆存的陈渣一般不会发生这
种分解。
(2)石灰分解和铁锰分解。重矿渣中的游离氧化钙遇水生
成消石灰，体积增大 1—2倍，另外重矿渣中的FeS和MnS和
水作用生成Fe(0H) 和Mn(OH) ，体积相应增大24％，这些
体积增大所至的内应力会引起矿渣渣体的碎裂和酥解。
鞍山钢铁公司的副产品高炉重矿渣有不同的颜色，其化
学成分见表 1。
根据表 1碱性高炉矿渣的化学成分，查Ca0一A1 0 一SiO
系统相图可知，其矿物组成主要是由C2S、 —CS(假硅灰石)、
收稿 日期：2010—07—18
作者简介：刘洪滨 ，女，1966年生，辽宁鞍山人 ，副教授。地 址：鞍 山市
高新区千山中路 185号，电话：0412-5929616。
·12· 新型建筑材料 2010．12
C S (硅钙石)和C2AS(铝方柱石)等组成。矿渣的颜色随Fe20
含量的增加而加深，其中白色矿渣的活性最高、含硫量最低。
表 1 高炉重矿 渣的化学成分 ％
颜色 SiO Fe20，Al20 CaO MgO S 烧失量 碱性率 活性率
由表 1可知，重矿渣的含硫量均小于 1％，所以铁锰分解
对体积稳定性的影响较小。我们对鞍钢重矿渣进行 l0余次压
蒸处理和25次冻融循环试验，其质量损失仅为1．o4％一1．44％，
均小于3％，因此用作混凝土骨料时具有良好的结构稳定性。
1．2 矿渣 的物理 指标
矿渣的物理指标以及矿渣块或矿渣砂的颗粒级配分别见
表 2、表 3和表 4。
表 2

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