钢渣粉在水泥混凝土中的应用研究.doc

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1、钢渣微粉在水泥混凝土中的应用研究摘要：钢渣粉作为混凝土的活性掺合料可以改善混凝土的工作性能。本文综述了钢渣微粉的组成及其特性，揭示了其水硬活性和活化措施，包括机械活化、化学活化、热力学活化及相分离活化等，并分析了钢渣微粉对混凝土的性能影响。关键词：钢渣粉活化混凝土TheresearchintheapplicationofthesteelslagpowderintheconcreteAbstract：Theworkabilityoftheconcretecanbeimprovedbytheapplicationofthesteelslagpowderusedasreactiveadditiv

2、e.Thecomponentandpropertieswereintroducedandthemechanismoftheconcretehydrationwithsteelslagpowderwasrevealed.Themethods,whichcanactivatethesteelslagpowder,includingmechanicalactivation,chemical,thermodynamicsandphrasedisengagementmethodswasintroducedandtheeffectofthesteelslagpowderonthepropertieso

3、ftheconcretewasanalyzed.Keyword：steelslagpowderactivationconcrete前言我国钢铁产业每年排放大量的固体废渣，其中钢渣的排放量达到近亿t。大量钢渣的存放不仅占用土地，还会污染周围的环境。对于水泥混凝土行业，我国的水泥产量居世界之首J%随着城市建设的不断发展，现代工程建筑对混凝土性能和质量的要求不断提高，化学外加剂在混凝土工程中得到普遍应用后，活性矿物掺合料日益引起混凝土工程界的广发关注。其中，硅灰，粉煤灰等矿物掺合料在混凝土中的应用，可大幅度的提高混凝土的性能。但普遍使用的硅灰、粉煤灰等已出现了货源短缺及价格上涨等现象，较大程度限

4、制了混凝土产业发展⑶。将钢渣粉作为混凝土的活性矿物掺合料，由于钢渣微粉的比表面积大，活性好,可与熟料粉混合配制水泥，同时可以作为外加剂替代水泥直接掺入混凝土中，生产性能优越的高性能混凝土，降低水泥和混凝土的成本，为制备绿色高性能混凝土提供了一条有效地途径，实现钢渣资源化合高价值化的综合利用。充分利用钢渣是实施循环经济，降低成本、节约资源、实现国家宏观资源调配以及经济可持续发展的有效途径⑷。1、钢渣粉的化学成分及特性1.1钢渣粉的化学成分表1钢渣的化学成分绢八CaOSiO2AI2O3FeOFe2O3MgOMnO分p205J40%~5012%~182%<%7%.10%5%~20%4%~10%1

5、%~2'5量％%%1%~4%钢渣粉的化学成分以CaO和SiO2为主，其余为A12O3.MgO、FeO和Fe2O3等组分。另外，还有少量的S、P和游离CaO、MgO等，这些二价离子的游离金属氧化物以RO相表示，常以固溶体形式出现。以化学成分而言，钢渣粉和水泥熟料有些相似，只是氧化物含量差别较大⑸。1.2钢渣粉的特性将钢渣经机械磨细后，可以改变原先的晶体结构，增加颗粒表面的活化能，可以充当水泥或水泥混凝土的活性材料。另外，钢渣粉具有较好的流动性、耐久性、体积稳定性和抗碱骨料反应，混凝土中掺加钢渣粉后可提高混凝土的和易性,消除碱骨料反应⑹。2、钢渣微粉的水硬活性及活化措施钢渣的胶凝活性来源于其含

6、有的硅酸盐、铝酸盐及铁铝酸盐矿物，其中所含的硅酸二钙C2S＞硅酸三钙C3S对强度的贡献最大。钢渣中的主要矿物相R0相没有胶凝性，而且吸收氧化钙，使钢渣中的硅酸三钙减少。虽然钢渣的化学成分与水泥熟料相似，但它的生成温度比硅酸盐熟料高了很多，其矿物结晶致密、晶粒较大，水化速度缓慢，只是一种具有潜在活性的胶结材料；且钢渣中含有大量的CaO、MgO成分，控制不当极易造成安定性不良的后果⑺。另外，钢渣粉中虽然含有少量C3S>C2S和铁铝酸盐，使其具有胶凝性，但其含量比水泥熟料少,且矿物晶体发育较大较完整，造成了其活性较低。因此将钢渣用于水泥和混凝土中必须对其活性进行激发。2.1机械方法钢渣粉磨得越细

7、，活性越高。如果把钢渣磨成微粉，使其比表面积达到300〜400m3/kg时，就具有非常高的活性，可作为一种高活性混合材料来使用⑻。钢渣微粉的“微细化程度”对其在混凝土中的水化性能以及微集料性能起相当作用。钢渣粉磨得越细，活性越高。磨细的钢渣粉与水泥有很好的适应性，20%以内取代水泥可提高硬化混凝土的强度、可泵性及综合耐久性能。利用机械方法提高钢渣的细度可以激发其潜在活性。磨细步骤增大了钢渣中矿物与水的接触面积，提高了矿物