钢渣粉粒径对混凝土性能的影响及工程应用研究
Study on the effect of steel slag powder particle size on the performance of concrete and its engineering application
关键词：
钢渣粉；混凝土；绝热温升；力学性能；体积安定性；干燥收缩；抗氯离子渗透性能；工程应用
Key words：
Steel slag powder; Concrete; Adiabatic temperature rise; Mechanical property; Volume stability; Drying shrinkage; Chloride ion penetration resistance; Engineering application
刊期：
2026年第1期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.24100553
文章编号：
基金项目：
作者：
陈 健1，2，周晓阳1，2，刘 辉2
单位：
1.武汉优城科技有限公司，湖北 武汉430070；2.湖北联建新材料有限公司，湖北 武汉430070
摘要
摘 要：研究了钢渣粉平均粒径（10、20、35、55 μm）对混凝土工作性、凝结时间、绝热温升、抗压强度、体积安定性、抗氯离子渗透性能和干燥收缩性能的影响，并优选出了较优平均粒径的钢渣粉用于实际大体积混凝土工程。结果表明：随着钢渣粉平均粒径的增大，混凝土的初始、1 h坍落度基本增大，初、终凝时间均延长，各龄期抗压强度、绝热温升均降低，各龄期自由膨胀率均增大，90 d劈裂抗拉强度比降低，28 d、60 d电通量增大，120 d干燥收缩值减小；基于多指标综合评估，优选平均粒径35 μm钢渣粉以30%掺量应用于实际工程，该配合比混凝土的60 d抗压强度为38.3 MPa，满足工程应用技术要求，同时通过调控水化过程实现内部温升的调控。
Abstract：The effects of steel slag powder average particle size (10, 20, 35, 55 μm) on concrete workability, setting time, adiabatic temperature rise, compressive strength, volume stability, chloride ion penetration resistance, and drying shrinkage were investigated. The steel slag powder with optimal average particle size was optimized for practical mass concrete projects. The results show that, with the increase of average particle size of steel slag powder, the initial and 1 h slump of concrete generally increases, the initial and final setting times extend, the compressive strength at all ages and the adiabatic temperature rise decrease, the free expansion rate at all ages increases, the 90 d splitting tensile strength ratio decreases, the electrical flux at 28 d and 60 d increases, and the drying shrinkage value at 120 d decreases. Based on the comprehensive multi-criteria evaluation, steel slag powder with average particle size of 35 μm at a 30% content was selected for practical engineering applications. The concrete with this mix proportion has a 60 d compressive strength of 38.3 MPa, meeting the technical requirements of engineering applications, and the internal temperature rise can be controlled by regulating the hydration process.
结论
（1）4种不同平均粒径钢渣粉的掺入均提高了混凝土的初始和1 h坍落度，降低了坍落度经时损失，延长了混凝土的初、终凝时间，降低了混凝土各龄期的抗压强度和绝热温升。随着钢渣粉平均粒径由10 μm增至55 μm，混凝土的初始和1 h坍落度基本增大，坍落度经时损失先增再降，初、终凝时间均延长，各龄期抗压强度和绝热温升均降低。
（2）随着钢渣粉平均粒径由10 μm增至55 μm，混凝土各龄期的自由膨胀率均增大，90 d劈裂抗拉强度比降低；当钢渣粉的平均粒径为10~35 μm且掺量为30%时，混凝土的体积安定性合格；对于平均粒径为55 μm的钢渣粉，其以30%的比例掺入会导致混凝土的体积安定性不合格。
（3）随着钢渣粉平均粒径由10 μm增至55 μm，混凝土28 d和60 d电通量均增大；平均粒径为10~35 μm的钢渣粉提高了混凝土的抗氯离子渗透性能，平均粒径为55 μm 的钢渣粉则会削弱该性能。
（4）4种不同平均粒径的钢渣粉均能有效降低混凝土的120 d干燥收缩值，且随着钢渣粉平均粒径的增大，降低效果愈加明显。
（5）平均粒径为35 μm的钢渣粉以30%的掺量掺入混凝土，不仅能保证混凝土60 d抗压强度达到38.3 MPa，满足工程应用要求，而且能通过延缓水化温峰出现时间，降低峰值温度，实现对大体积混凝土内部温升的调控，从而降低温度裂缝的产生风险。
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引用本文
陈健,周晓阳,刘辉.钢渣粉粒径对混凝土性能的影响及工程应用研究[J].混凝土与水泥制品,2026(1):66-71.
CHEN J,ZHOU X Y,LIU H.Study on the effect of steel slag powder particle size on the performance of concrete and its engineering application[J].China Concrete and Cement Products,2026(1):66-71.
下一个： VAE乳胶粉对工程地聚物复合材料（EGC）性能的影响研究
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