混凝土与水泥制品
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  • 文章内容

粉煤灰和矿粉对水泥基钢渣细集料砂浆体积稳定性的影响研究

作者:伦云霞1,刘绍舜2,周明凯3    单位:1. 武汉工业学院土木系,430023;2. 中国葛洲坝集团桂兴高速公路项目部,桂林 541000;

关键词:粉煤灰;矿粉;钢渣细集料;体积稳定性

摘  要:针对水泥混凝土用钢渣细集料体积安定性不良的问题,研究了粉煤灰和矿粉对钢渣细集料砂浆(SSM)体积稳定性的改善规律和作用机理。借助砂浆棒法,研究了粉煤灰和矿粉按不同掺量(0%、20%、40%和60%)替代水泥对钢渣细集料砂浆体积稳定性的影响。

0   前言
  钢渣是炼钢过程中形成的废弃物,2008年我国钢渣年产量已达5000多万吨,积存钢渣已有2亿多吨[1]。目前,我国钢渣的综合利用率为40%左右[2],在建材领域的利用率大约只有10%[1]。追求高附加值、大宗利用的新途径是解决目前钢渣堆存问题的关键所在。近几年的研究表明[3~6],钢渣的耐磨性较好,其抵抗破碎能力、抗冻融能力等指标与天然砂石相近甚至可以超越,同时钢渣又具有一定的水硬活性,这些优点为钢渣集料的应用奠定了基础。然而,与天然砂相比,钢渣中含有一定量的高温煅烧的f-CaO、方镁石和RO相,这些组分在水泥硬化后能继续与水发生水化反应,从而使固相体积增大97%和218%[7~8],造成水泥混凝土的膨胀开裂,因此,水泥混凝土用钢渣砂的体积安定性是制约其应用的关键。
  粉煤灰和矿渣是现代工业所排放的工业废料,已日趋成为现代水泥混凝土的重要组分,它们调整、改善着水泥混凝土的多种性能。在水泥生产中,为了改善因f-CaO含量过高引起的安定性问题,通常采用掺加粉煤灰和矿渣等矿物外加剂的方法,提高水泥的安定性[9~10]。方宏辉[6]利用钢渣砂和河砂复掺一定比例的矿渣粉后配制了安定性和力学性能均较好的水泥混凝土。日本在转炉出渣前把改质剂粉煤灰加入渣罐中,使渣中f-CaO含量降到1%以下[11]。肖琪仲的研究表明,在高温高压条件下,加入硅质材料抑制了钢渣的膨胀[12]。

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