钢渣粉作为泡沫混凝土掺合料的应用研究
本文研究了钢渣粉作为泡沫混凝土的矿物掺合料对混凝土相关性能的影响。结果表明：作为矿物掺合料，随着钢渣粉掺量的增加，泡沫混凝土抗压强度降低而干密度提高；掺入钢渣粉可以降低泡沫混凝土的收缩率，提高泡沫混凝土体积稳定性，增强泡沫混凝土的耐久性能。
［关键词］泡沫混凝土；钢渣粉；性能
0 前言
泡沫混凝土作为一种新型节能环保建筑材料，是通过各种物理或化学的发泡方法将气体引入混凝土浆体中，经养护形成含有大量细小的均匀封闭气孔的混凝土制品。泡沫混凝土因其质地较轻，且具有良好的抗震、隔音、耐火、隔热保温、防水等性能，常作为填充、吸能、吸声或防火等材料广泛应用于工业、民用建筑及城市建设领域[1,2]。
钢渣是炼钢的副产品，我国钢产量长期位居世界首位，由此产生的废弃钢渣数量巨大，不仅对环境污染严重，且占用大量土地。近年来，善用资源、保护环境成为我国基本国策，对废弃钢渣的回收再利用越来越受到国家重视。废弃钢渣的回收再利用目前主要集中在建筑行业，研究钢渣作为掺合料在泡沫混凝土中的应用对钢渣的回收再利用有积极意义[3,4]。
1 原材料
（1）水泥：淮海中联 P·O42.5 水泥，标准稠度需水量比 28.2%，28d 抗压强度 54.1MPa。
（2）粉煤灰：国华Ⅰ级灰，45μm 方孔筛筛余6.8%，28d 活性指数 79%。
（3）水：市政自来水。
（4）发泡剂：YS-10水泥发泡剂，发泡倍数40倍。
（5）钢渣：马钢转炉钢渣，碱度 3.2，粉磨至比表面积为 450m2/kg。
2 试验方法
混凝土抗压强度、干密度、收缩性能的检测试验参照 JG/T 266—2011《泡沫混凝土》及 GB/T 11969—2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》的相关规定执行。
「技术分享」钢渣粉作为泡沫混凝土掺合料的应用研究
3 试验结果与讨论
3.1 钢渣粉掺量对泡沫混凝土抗压强度的影响
以试验所用理论配合比为基准，采用胶凝材料掺量 0%、10%、20%、30%、40%、50% 的钢渣粉替代水泥，配制混凝土并检测混凝土抗压强度，结果如表 2 和图 1 所示。
由图 1 可知，混凝土的 28d 抗压强度随着钢渣粉掺量的增加而降低。钢渣是炼钢过程中矿物经高温煅烧形成的产物，冷却后，其中具有潜在水硬活性的矿物组分形成了致密的玻璃态物质，限制了其活性的激发，导致钢渣粉的早期水化活性较差，混凝土的抗压强度随之降低[5]。
3.2 钢渣粉掺量对泡沫混凝土干密度的影响
按照 3.1 中配合比配制泡沫混凝土，干密度检测结果如表 3 和图 2 所示。
由图 2 可知，随着钢渣粉掺量的增加，混凝土的干密度呈上升趋势，但上升幅度并不大。作为矿物掺合料，钢渣粉的密度大于水泥，其掺量的增加导致混凝土干密度的上升；但两者密度差距不大，故干密度的上升幅度较小。
3.3 钢渣粉掺量对泡沫混凝土收缩性能的影响
混凝土的耐久性能与混凝土的体积稳定性有直接关系。以理论配合比为基准配合比，检测钢渣粉以不同掺量取代水泥对混凝土收缩率的影响，试验结果如表 4 和图 3 所示。
结果表明：混凝土的收缩率随龄期增长而增加，随钢渣粉掺量的增加而降低。混凝土的收缩主要来源于水泥水化反应造成的化学收缩和自收缩，水泥用量降低，水化反应造成的化学收缩和自收缩随之降低；且钢渣中含有少量 f-CaO 和 f-MgO，在水泥水化过程中产生微量膨胀，可在一定程度上补偿混凝土的收缩[5,6]。
4 结论
（1）钢渣粉可以作为制备泡沫混凝土的矿物掺合料；随着钢渣粉掺量的增加，混凝土的抗压强度降低，干密度提高。
（2）掺入钢渣粉可以降低混凝土的收缩率，提高混凝土体积稳定性，从而增加混凝土的耐久性能。
作者娄跃恒等
更多资料：请参考http://www.ys2007.com
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