鋼渣礦渣微粉復合摻合料在混凝土中的應用

摘 要 ： 以礦渣、鋼渣磨細粉按不同比例雙摻作混凝土摻合料，用于C30 混凝土中，摻量在0～80％，結果表明，運用激發(fā)劑KYH-10，鋼鐵渣磨細粉摻量比例最高可占膠凝材料80％。結果表明，采用礦渣：鋼渣比例2:3 時，摻量達到70％時能達到C30 混凝土要求，加激發(fā)劑KYH-10 后，摻量在80％能達到C30 混凝土要求；采用礦渣：鋼渣比例1:4 時，摻量達到50％時能達到C30 混凝土要求，加激發(fā)劑KYH-10 后，摻量在60％~80％能達到C30 混凝土要求；鋼鐵渣微粉總摻量不高于40％時，鋼渣粉摻量有助于提高混凝土強度；鋼鐵渣磨細粉高于40％時，鋼渣粉的強度激發(fā)作用逐步減弱。

關鍵詞 ：鋼渣 礦渣 磨細粉 混凝土

一、前言

　　鋼鐵冶金過程中，每生產一噸粗鋼產生約0.12 噸鋼渣，每生產一噸鐵水產生礦渣約0.2 噸。在我國，鋼鐵尾渣的主要高附加值利用途徑就是將其制備成磨細粉用于水泥及混凝土，等量替代水泥。研究采用首鋼生產礦渣-鋼渣復合渣磨細粉等量替代混凝土中的水泥用量，使其達到最大使用摻量，最大限度的利用工業(yè)廢渣，同時降低混凝土生產成本。其中，礦渣和鋼渣磨細粉的比例按照2：3 和1：4 兩組復合渣進行試驗，配制C30混凝土，最大摻量達到80％。

二、原材料與方法

2.1 原材料

2.1.1 鋼鐵渣磨細粉

　　兩種磨細粉采用首鋼公司生產的鋼渣磨細粉和礦渣磨細粉，比表面積均為450m3/kg?；瘜W成分見表一和表二。

2.1.2 水泥

　　水泥采用某水泥廠P.O32.5R 普通硅酸鹽水泥，經檢驗合格，符合GB197-1999 普通硅酸鹽水泥國家標準。

2.1.3 骨料

　　砂子： 砂為中砂，各項指標符合國標要求，屬于合格品。

　　石子：卵石和碎石混合料，粒徑為20.0mm以上的石子累計篩余為45.5%，大于45%的標準，10.0mm 以上的石子累計篩余為95.3%，大于90%的標準。石子級配達到標準要求，屬于合格品。

　　砂子的細度模數(shù)2.25，砂子的其他物性如表三。

　　砂子各項指標符合國標要求。

2.1.4 減水劑

　　減水劑為萘系高效減水劑，摻量為0.5%-10%，本實驗摻量為0.8%-0%，減水率約為15%-23%。

2.1.5 外加劑和激發(fā)劑

　　外加劑選用A N 1 0 - 2 型，激發(fā)劑為自制K Y H - 1 0 。

2.2 混凝土試驗方法

　　試驗所用方法及標準見表四將兩種磨細粉按不同比例取代部分水泥，與石子、砂、水泥共同混合攪拌均勻，再加水攪拌3min后立即測定拌合物的坍落度，并將拌合物置于100mm × l00mm × l00mm 試模內振動成型，成型后的試體先置于20 ± 2℃、濕度大于65% 的養(yǎng)護室內養(yǎng)護24小時后⒈脫模，然后放入養(yǎng)護箱中進行水養(yǎng)護，分別測定3d、7d、28d抗壓強度。

2.3 試驗方案

　　將礦渣磨細粉和鋼渣磨細粉按2：3 和1：4混合，作為摻和料配制C30 混凝土，摻和料替代水泥20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%，測定其3d、7d、28d 抗壓強度。對達不到要求的配比加入KYH － 10 激發(fā)劑進行試驗，測試3d、7d、28d抗壓強度?；炷粱鶞逝浜媳热缦卤砦?。

三、 試驗結果與分析

　　礦渣鋼渣磨細粉按照不同比例雙摻替代部分水泥制備C30 混凝土的試驗結果見表六.

　　由表六，礦渣磨細粉和鋼渣磨細粉按照2 ：3 混合，等量替代普通水泥的C30 混凝土，在要求的坍落度范圍內，具有良好的和易性。從表六可以看出，鋼鐵渣磨細粉摻量越大，強度越低。但是，摻量20%～70%的復合渣混凝土實測強度，均能達到設計強度的要求，而摻量為80% 復合渣混凝土只能達到C25。對于達不到設計要求的摻量為80% 復合渣混凝土，采用激發(fā)劑激發(fā)的方式進行處理。經過激發(fā)后，達不到設計要求的復合渣混凝土和易性良好，實測抗壓強度達到C35 級，滿足C30 混凝土設計要求，具備良好的經濟性。

　　由表七，用礦渣鋼渣復合渣替代普通水泥的C40 混凝土，在要求的坍落度范圍內，具有良好的和易性。從上表可以看出，鋼鐵渣磨細粉摻量越大，混凝土強度越低。但是，摻量20%～50%的復合渣混凝土實測強度，均能達到設計強度的要求，而摻量為60%～80%復合渣混凝土只能達到C25 和C20。對于達不到設計要求的復合渣混凝土，采用激發(fā)劑激發(fā)的方式進行處理。經過激發(fā)后，這些復合渣混凝土和易性良好，實測抗壓強度達到C30 級，滿足C30 混凝土設計要求。同時，鋼鐵渣微粉總摻量低于不高于40％時，鋼渣粉摻量大有助于提高混凝土強度；鋼鐵渣磨細粉高于40％時，混凝土強度逐漸下降。

四、結論

　　采用礦渣：鋼渣比例2：3時，摻量達到70％時能達到C30 混凝土要求，加激發(fā)劑KYH-10 后，摻量在80％能達到C30 混凝土要求；采用礦渣：鋼渣比例1：4 時，摻量達到50％時能達到C30混凝土要求，加激發(fā)劑KYH-10 后，摻量在60％~80％能達到C30混凝土要求；鋼鐵渣微粉總摻量不高于40％時，鋼渣粉摻量大有助于提高混凝土強度；鋼鐵渣磨細粉高于40％時，混凝土強度會逐漸下降。

參考文獻

　　[1] 陶珍東，鄭少華，張秀芝等.利用鋼渣微細粉制備高強度混凝土的試驗研究.水泥工程，2003，6：10～12.

　　[2] 葉平，李文翔，陳廣言.鋼渣和高爐渣微粉做水泥和混凝土摻合料的研究.中國冶金，