高炉水渣用作混凝土细骨料的可行性研究
高炉水渣用作混凝土细骨料的可行性研究
万方数据
１２
宝钢技术
２０１０年第３期
异，决定了水渣除具有一定火山灰活性外，还具有 一定的胶凝性，而砂子在常温下为惰性材料。 ２．２干缩率
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代砂翠／％
图２ 不同水渣代砂率混凝土所需减水剂掺量
Ｆｉｇ．２ Ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ Ｖｆｌ． ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｌａｇ ｒｅｐｌａｃｉｎｇ ｓａｎｄ
苯 、
褥 姆 Ｈ．
龄期，ｄ
图１ 水泥砂浆干缩率随时间的变化曲线
缩试验方法进行。试件尺寸为３０ ｍｍ×３０ ＩＴｌｌｎ×
２８０ ｍｍ。
砂浆界面形貌观察：利用Ｑｕａｎｔａ．２００ＦＥＧ型 场发射环境扫描电子显微镜观察。
混凝土强度测定：按常规方法进行。抗压强 度试件尺寸为１００ ｍｍ×１００ ｍｍ Ｘ １００ ｍｍ；抗折 强度试件尺寸为１００ ｍｍ×１００ ｍｉｌｌ×４００ ｍｍ。
加减水剂掺量来实现，即通过用减水剂掺量的变 化来间接反映水渣代砂对混凝土坍落度的影响。 图２显示了同水灰比条件下不同水渣代砂率混凝 土达到相同坍落度条件下所需的减水剂量。由 图３可见，相同坍落度条件下，混凝土所需减水剂 量随着水渣代砂率的提高而增大，这同样是由于 水渣表面粗糙，孔隙率较大，吸水性强，造成配制 混凝土时需水量增大。
ａｓ Ｆｉｎｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
Ｌ／Ｕ Ｊｉａｎｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＯ Ｙｕｊｉｎｇ ａｎｄ ＸＩＥ Ｙｕａｎｈｕａ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｂｒａｎｃｈ，Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
用水渣生产水泥增强辅料项目点可行性研究报告
用水渣生产水泥增强辅料项目可行性研究汇报2023-08-18 11:40一、项目概述1 、水渣: 水渣, 又称高炉水淬矿渣, 是高炉炼铁产生旳副产品, 在水泥行业又叫矿渣。
2 、水泥增强辅料: 指可以与水泥直接混合, 并能改善水泥性能、提高水泥强度旳外加料。
3 、本项目旳定义：将水渣粉磨至比面积 280 m 2 / kg -350 m 2 / kg , 添加微量旳化学激发剂 ( 水渣成岩剂 ) , 可以生产出水泥增强辅料, 本项目中我们称之为成岩水渣。
将该辅料（成岩水渣）以相称于水泥生产成本旳价格销售给水泥厂, 水泥厂将该增强辅料以 20%-50% 旳比例与水泥混合, 可以增长水泥后期强度 5 兆帕以上。
项目适合水渣资源丰富、水渣价格廉价、有水泥生产企业或水泥配置企业旳地区。
二、技术背景水渣作为生产水泥旳重要混合料之一, 有很长旳应用历史。
老式旳水泥生产工艺是将水泥熟料和某些混合材料（包括水渣）等一同混入球磨机粉磨。
由于水渣具有一定旳强度, 因此混合材中掺配了水渣会使水泥旳后期强度有所保证。
但水渣易磨性较差, 这种工艺不仅增长了磨机能耗, 同步最重要旳是没有真正发挥水渣旳特性。
水泥企业从生产成本角度出发, 大量使用成本更低旳煤矸石、粉煤灰、石灰渣作为水泥生产旳混合料, 水渣旳应用范围和应用量受到限制, 水渣一度成为了许多大型炼铁、炼钢企业难以处理旳环境保护问题。
近年来, “分别粉磨超细水渣应用技术”旳出现, 为水渣在水泥中旳应用开辟了新旳前景。
“分别粉磨超细水渣应用技术”采用矿渣等单独粉磨至比表面 450m 2 /kg , 再以一定旳比例掺配至成品水泥中。
有关该技术旳应用因特网上有大量旳有关报道, 国内目前出现了山西长钢（集团） 150t/h 矿渣粉磨生产线、河南济源钢铁企业 30 万吨超细水渣粉生产线、昆明钢铁集团有限企业 30 万吨超细水渣粉生产线、广西柳州钢铁（集团）企业旳超细水渣生产线等。
高炉矿渣在混凝土和水泥中的应用
高炉矿渣在混凝土和水泥中的应用一、前言高炉矿渣是一种经过高炉冶炼的产物，具有多种特性，如高硬度、高强度、低收缩率、优异的耐久性等。
在建筑材料领域中，高炉矿渣可以作为混凝土和水泥的添加剂，以提高它们的性能和耐久性。
本文将详细介绍高炉矿渣在混凝土和水泥中的应用，并探讨其优缺点和未来发展方向。
二、高炉矿渣在混凝土中的应用1.高炉矿渣混凝土的制备高炉矿渣混凝土的制备需要将高炉矿渣与水泥、砂、石子和水混合，制成混凝土。
与传统混凝土相比，高炉矿渣混凝土可以更好地提高混凝土的强度和耐久性，同时降低混凝土的收缩率和渗透性。
2.高炉矿渣混凝土的性能高炉矿渣混凝土具有多种优异的性能，如高硬度、高强度、低收缩率、优异的耐久性等。
这些性能使得高炉矿渣混凝土在工程建设中得到了广泛的应用，特别是在高层建筑、桥梁和隧道等重要工程中。
3.高炉矿渣混凝土的应用领域高炉矿渣混凝土在工程建设中有着广泛的应用领域，特别是在高层建筑、桥梁和隧道等重要工程中。
高炉矿渣混凝土的应用可以提高工程的耐久性和安全性，同时也可以减少工程的成本和环境污染。
三、高炉矿渣在水泥中的应用1.高炉矿渣水泥的制备高炉矿渣水泥的制备需要将高炉矿渣与石灰石、砂和石膏混合，经过煅烧、粉磨等工艺步骤制成水泥。
与传统水泥相比，高炉矿渣水泥可以更好地提高水泥的强度和耐久性，同时降低水泥的碳排放量和能耗。
2.高炉矿渣水泥的性能高炉矿渣水泥具有多种优异的性能，如高强度、高耐久性、低碳排放、低能耗等。
这些性能使得高炉矿渣水泥在工业生产中得到了广泛的应用，特别是在建筑材料、道路交通和水利工程等领域。
3.高炉矿渣水泥的应用领域高炉矿渣水泥在建筑材料、道路交通和水利工程等领域有着广泛的应用领域。
高炉矿渣水泥的应用可以提高建筑材料的性能和耐久性，同时也可以减少碳排放和能耗，降低环境污染和资源浪费。
四、高炉矿渣在混凝土和水泥中的优缺点1.高炉矿渣在混凝土和水泥中的优点高炉矿渣在混凝土和水泥中的优点主要包括：（1）提高混凝土和水泥的强度和耐久性；（2）降低混凝土和水泥的收缩率和渗透性；（3）减少碳排放和能耗，降低环境污染和资源浪费。
用高炉重矿渣做骨料配制预拌混凝土的研究
３
过破碎、筛分能够形成年产５０万ｍ３预拌混凝土的
稳定货源，实现年耗渣３０万ｍ３，减少了环境污染，
符合循环经济的要求。 ４结论 １）应用重矿渣配制的Ｃ３０以下混凝土，具有良 好的工作性、力学性能和耐久性，其各项性能指标均 能满足国家有关标准要求； ２）该产品经多项工程的试点应用，取得较好的 效果，可广泛应用于工业民用建筑的Ｃ３０及Ｃ３０以
ａ
ｒｅｓｕｌｔ ｆｒｏｍ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ａｐｐＨｅａｆｉｏｎ，ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｆｉｎｅ ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｉｎｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｓａｍｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｏｐｅｎｓ ｕｐ ｔｈｅ ｎｅｗ ｗａｙ ｔＯ ｒｅｕｔｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｒｏｍ ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｈｅａｖｙ ｓｌａｇ；Ｎａｔｕｒａｌ ｓａｎｄ
粗矿渣
８３５ ８７８ ８５３ ８３９
粉煤灰
６０ ４８ ４５ ４０
外加剂
６。８ ８．Ｏ ９．０ ９．６
７ｄ １４．７ １９．６ ２４．３ ２９．４
２８ｄ ２０．Ｏ ２６．７ １７０ ３３．４ ４１．１
结果分析表明：本钢高炉重矿渣的表观密度、堆 积密度均比普通砂石骨料偏低，表观密度为普通碎 石的９３％一９５％。堆积密度为普通碎石的８４％一 ８５％，且由于高炉重矿渣结构多孔，表面粗糙，强度 较低，为普通碎石强度的４５％一５０％，使得所配制 的混凝土强度受到了限制。但是经试验发现，其强 度能满足Ｃ３０以下混凝土强度要求，而且由于高炉 重矿渣的多孔结构吸水率大，会有效地改善矿渣混 凝土保水性能，减少了混凝土的离析泌水率现象。 由于矿渣表面粗糙，表观密度变化较大，在和易性相 近的情况下其砂率比普通碎石混凝土要高些，通常
全部采用高炉重矿渣集料做耐热混凝土的研究
全部采用高炉重矿渣集料做耐热混凝土的研究摘要：对高炉重矿渣的基本性质、耐热稳定性能、力学性能进行了深入分析研究，利用高炉重矿渣做粗细骨料研制全矿渣泵送耐热混凝土的可行性。
通过混凝土试验阐明了高炉重矿渣用作耐热混凝土粗骨料的可行性。
关键词：高炉重矿渣混凝土骨料；耐热度；高温残余强度；高温线收缩1 概述耐热混凝土是一种能长期经受小于等于1200℃的高温作用，并保持所需的物理力学性能的新型混凝土。
随着工业的飞速发展，其应用范围越来越广，对其性能要求也越来越高。
耐热混凝土与耐火砖相比，其优越性是工艺简单、易于造型、原材料来源广泛、结构整体性好、施工方法多样化、热稳定性好。
用水泥、砂子、石子与拌和水等四大基本组分配制的普通混凝土，只能用于200℃以下的温度环境，达到300℃以上时，其强度损失大，砼表面出现裂缝，砼结构性能恶化，并开裂破坏，所以普通混凝土的耐热性很差。
高炉重矿渣是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣，在空气中慢慢冷却或淋适量水冷却形成较致密的块状硬矿渣。
重矿渣经加工轧制，破碎、筛分成不同粒径，不仅可代替碎石作建筑材料广泛使用，而且高炉重矿渣是炼铁工艺过程中约1300℃熔融矿渣经自然缓慢冷却形成浅灰至灰黑色石状体。
因此高炉重矿渣开始形成液相的熔融温度即为1250—1300℃。
具有良好的耐热性，用以配制耐热度为700℃以下的耐热混凝土，达到了物尽其用的目的。
2 全矿渣耐热混凝土试验2.1 材料高炉重矿渣砂石；P.O42.5水泥；Ⅱ级粉煤灰；泵送剂。
2.1.1重矿渣的化学成分分析重矿渣的化学成份与国内其他钢厂并无多大差别，化学成份相对比较稳定，尤其是氧化钙含量低于45% ，符合耐热混凝土用矿渣碎石的指标，SO3 含量也未超过混凝土用高炉矿渣碎石的标准。
表1通过化学成分计算碱性率CaO+MgO碱性率M = ，碱性率在0.93-0.98 之间。
当M＜1，而且接近1 时，为弱酸性SiO2+Al2O3矿渣，这说明高炉重矿渣属于弱酸性偏中性的矿渣。
高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术标准
高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术标准高炉矿渣粉是一种常用的工业废料，具有广泛的应用前景。
它是在高炉冶炼铁矿石的过程中产生的副产品，通过适当的加工和处理，可以转化成高质量的水泥和混凝土材料。
在本文中，我将详细探讨高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术标准。
1. 高炉矿渣粉的性质和特点高炉矿渣粉主要由冶炼过程中生成的渣滓经过磨碎和筛分得到。
它具有以下几个主要的性质和特点：1.1 化学成分：高炉矿渣粉主要由硅酸盐、氧化铝、氧化铁和钙含量较高的化合物组成。
它可以提供额外的硅酸盐和氧化物含量，从而增强水泥和混凝土的性能。
1.2 矿物成分：高炉矿渣粉中含有大量的水合硅酸钙、水化硅酸盐和钙铍石等矿物质，这些矿物质可以增加水泥和混凝土的强度和耐久性。
1.3 活性：由于高炉矿渣粉中的矿物质含量较高，它在水泥中的水化反应速度往往比水泥自身更快。
这种活性可以提高水泥和混凝土的早期强度发展和长期强度稳定性。
2. 高炉矿渣粉在水泥中的应用技术标准2.1 掺量要求：高炉矿渣粉在水泥中的加入量应根据具体的使用要求和性能目标来确定。
通常来说，高炉矿渣粉的掺量范围为20%-70%。
较低的掺量可以提高水泥的早期强度，而较高的掺量则可以增加水泥的长期强度和耐久性。
2.2 粒度要求：高炉矿渣粉的粒度应符合相关的标准要求。
通常来说，其细度要求的表征参数为比表面积，典型的要求为高炉矿渣粉的比表面积应大于400平方米/千克。
2.3 化学成分要求：高炉矿渣粉的主要化学成分应符合国家相关标准的要求。
常见的要求包括硅酸盐含量、氧化铝含量、总碱含量等。
2.4 活性要求：高炉矿渣粉的活性可以通过测定其28天龄期水化热或早期强度发展曲线来评估。
较活性的高炉矿渣粉具有更高的活性指数和更快的硬化速率。
3. 高炉矿渣粉在混凝土中的应用技术标准3.1 控制掺量：高炉矿渣粉在混凝土中的掺量应根据混凝土的预期强度、流动性、耐久性等性能要求进行调整。
通常来说，掺量范围为20%-50%。
本钢高炉水渣微粉在混凝土中的应用
关 键 词 ：微 粉 ；高 性 能 混 凝 土 ；掺 合 料 ；强 度
中 图分 类 号 ：Ｔ ７ ５ Ｕ ５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
ＢＸ ＳＴＥＥＬ ａ ｎｉ ａ ｔＦｕｒ ｃ ａ ｗｄ ｒｉ ｎｃ ｅ ｅＡｐｐｌ ａ ｉ ｎ Ｇｒ ｉ ｎｇ Ｂｌ ｓ ｎａ ｅＳｌ ｇ Ｐｏ ｅ ｎ Ｃｏ ｒ ｔ ｉ ｔｏ ｃ
表 １ 粒化矿渣的化学成 分／ ％
Ｔａｂ． Ｉ （ ｒ ｎ ｎｇ ｓａ ＇ ｍ ｉ ａ ｏ ｎｐｏ ｉｉ ；ａｉ ｉ ｌ ｇ ｔ ｈｅ ｃｆ ｃ ｉ ｌ ｓｔｏｎ
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星
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３ ．０ ８ ０ ０ ５ ．６ ．０ Ｏ １ ０ ６ ７ ５ ．８ ４ ． ３ ９ ５ １ｏ ．６ ．６
粒 化 高 炉矿渣 （ 称水 渣 ） 简 的活 性 不 仅取 决于 它 的化学 成分 ，而且还 取决 于 冷却 ，其 主要 矿物组 成
是 硅 酸 二 钙 （２） 二 Ｃ ｓ 、钙 铝 黄 长 石 （ ２ ） Ｃ ＡＳ 、镁 黄 长 石
兰垒 ： ２ １ 水 泥 ． ２
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！ 兰 ！ ￡ ！ 璺 ！！ 兰 竺 呈 ： 兰！ 垫 ！ ！ 坚釜 ！ ￡ ！ 竺竺旦 旦 ！ 翌
样品 平均粒度 名 称 ／ ｍｍ
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金 一 …一 ～ 一
： ２： ： ： Ｚ２ Ｚ １
５ ２５ １ ５ ０６ ０３ ５ ０１ ００ ． ． ．３ ．１ ． ２ ６ ．８
混 凝 土 实 验 所 用 细 骨 料 为 中砂 ，细 度 模 数 为 ２３～２７ ． ．，表 观密度 为 ２６ ｇｃ ．２ ／ｍ 。 试验用 粗 骨料 为碎石 ， 径为 ５～２ ｍ 粒 ０ ｍ，含泥
水泥和混凝土对高炉矿渣粉的应用研究
水泥和混凝土对高炉矿渣粉的应用研究一、前言高炉矿渣粉是一种常见的工业废弃物，由于其具有较高的硅酸盐含量和活性，被广泛应用于水泥和混凝土中。
本文将对水泥和混凝土中高炉矿渣粉的应用进行研究。
二、高炉矿渣粉的特点1. 高硅酸盐含量：高炉矿渣粉是由高炉石灰石、焦炭和铁矿石等原料经高温反应而成的，其中含有大量的硅酸盐。
2. 活性好：高炉矿渣粉中的硅酸盐具有较高的活性，能够与水中的氢氧根离子发生反应，形成硬化产物，从而提高混凝土的强度。
3. 矿物掺和料：高炉矿渣粉可作为混凝土中的一种矿物掺和料，能够降低混凝土中的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
三、高炉矿渣粉在水泥中的应用1. 代替部分水泥：高炉矿渣粉可代替部分水泥使用，能够提高水泥的强度和耐久性，同时减少水泥的用量，降低生产成本。
2. 改善水泥的工艺性能：高炉矿渣粉可改善水泥的工艺性能，使水泥的凝结时间延长，提高水泥的可操作性。
3. 提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性能：高炉矿渣粉中的硅酸盐能够与水中的硫酸根离子结合，形成硬化产物，从而提高水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。
4. 改善混凝土的性能：高炉矿渣粉可提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性能，同时降低混凝土的收缩率和渗透性。
四、高炉矿渣粉在混凝土中的应用1. 作为矿物掺和料：高炉矿渣粉可作为混凝土中的一种矿物掺和料，能够降低混凝土中的水灰比，提高混凝土的强度和耐久性。
2. 改善混凝土的耐久性：高炉矿渣粉中的硅酸盐能够与水中的氢氧根离子发生反应，形成硬化产物，从而提高混凝土的耐久性。
3. 降低混凝土的收缩率：高炉矿渣粉可降低混凝土的收缩率，从而减少混凝土的龟裂和开裂。
4. 提高混凝土的抗渗性能：高炉矿渣粉可改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的密实性和抗渗性能。
五、结论高炉矿渣粉是一种常见的工业废弃物，具有较高的硅酸盐含量和活性，可广泛应用于水泥和混凝土中。
在水泥中，高炉矿渣粉可代替部分水泥使用，改善水泥的工艺性能和抗硫酸盐侵蚀性能；在混凝土中，高炉矿渣粉可作为矿物掺和料使用，提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性能，降低混凝土的收缩率。
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１０一Ｏ ２５一Ｏ ５０一１０ ７０—４１ ９２～７０ １００一９０
２．１．２化学活性 水渣的化学成分与硅酸盐水泥熟料相近，主要
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌａｇ ｒｅｐｌａｃｉｎｇ ｓａｎｄ；ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ａｃｔｉｖｉｔｙ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｓｈｒｉｎｋａｇｅ；ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ
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随着建筑业的发展和对建筑工程质量的１３益 重视，作为混凝土和砂浆基本组成材料之一的建筑 用砂的质量和数量对建筑业的影响１３益明显。一 方面市场对砂的质量要求越来越高，数量越来越 大；另一方面符合质量要求的天然砂资源越来越 少，由此引发的工程问题时有发生。随着天然砂资 源的逐渐匮乏，以及国家对天然砂开采的限制，作
ｍｏｒｅ ｗａｔｅｒ—ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｉｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｓｌｕｍｐ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓ ａｎｄ ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗｉｌｌ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ’ｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ。ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｏｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｗｉｌｌ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｓｌａｇ ｔｈａｔ ｒｅｐｌａｃｅｓ ｓａｎｄ．
关键词：水渣代砂；胶凝活性；混凝土强度；干缩；耐久性 中图分类号：Ｘ７５７文献标志码：Ｂ文章编号：１００８—０７１６（２０１０）０３—００１０—０５ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８—０７１６．２０１０．０３．００３
Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｑｕｅｎｃｈｅｄ Ｇｒａｎｕｌａｔｅ Ｂｌａｓｔ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｓｌａｇ
混凝土抗氯离子渗透性：Ｃｌ一渗透深度采用 色差显示法测定［１］，ｃｌ一扩散系数利用ＮＥＬ型混 凝土渗透性电测仪。
２试验结果与讨论
２．１水渣与天然砂物化特性的差异 ２．１．１ 筛分析
水渣和砂子的筛分析试验结果如表２所示。
由表２可见，尽管试验所用的水渣和砂子均符合 ２级配区砂，但相比于砂子，水渣粗颗粒较少，细 颗粒含量明显较多；水渣的颗粒分布明显偏窄，其 颗粒尺寸主要集中在０．３１５～１．２５０ ｍｍ范围内， 粒径在１．２５ｍｍ以上的仅占颗粒总量的８．９６％， 而砂子则达到２４．３２％。由筛分析试验结果可以 计算出水渣的细度模数Ｍ，＝２．４２，砂子的细度模 数Ｍ，＝２．６５，它们均属于中砂。
刘建生高级工程师１９５３年生１９７６年毕业于东Ｊｔ．Ｔ业大学 现从事冶金固体废弃物综合利用电话５６１２５１０１
为混凝土配制的必备组分之一，天然砂的来源必将 受到限制，其行情也将必然看涨。在上海地区，每 年大量的市政工程建设，需要使用大量的商品混凝 土，而上海地区自身缺乏天然砂资源，因此为了上 海地区混凝土的可持续发展的需要，利用现有废弃 资源开发符合混凝土设计要求，同时能够替代现有 天然砂的新品种细骨料，市场前景将十分广阔。
ａｓ Ｆｉｎｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｏｆ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ
Ｌ／Ｕ Ｊｉａｎｓｈｅｎｇ，ＺＨＡＯ Ｙｕｊｉｎｇ ａｎｄ ＸＩＥ Ｙｕａｎｈｕａ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｂｒａｎｃｈ，Ｂａｏｓｔｅｅｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｇｒａｎｕｌａｔｅ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ ａｎｄ ｓａｎｄ，ａｎｄ ｔｈｅ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｆｒｅｓｈ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｍａｄｅ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｇｒａｎｕｌａｔｅ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｅｎｄｕｒａｎｃｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｓｕｃｈ ａｓ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ， ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｌａｇ Ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｎｄ ｉｎ
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宝钢技术
２０１０年第３期
高炉水渣用作混凝土细骨料的可行性研究
刘建生，赵玉静，谢苑华 （宝钢发展有限公司上海新型材料分公司，上海２０１９００）
摘要：研究了高炉水渣和天然黄砂的区别，水渣代砂配制混凝土的新拌混凝土性能，混凝 土强度及抗渗、抗碳化和抗氯离子渗透等耐久性能。研究发现水渣符合２级配区砂，水渣具有 一定的胶凝活性，但不会对混凝土结构产生危害。随着水渣代砂率的增大，水泥砂浆干缩性减 小，混凝土坍落度逐渐降低；混凝土达到相同坍落度所需减水剂掺量逐渐增大；混凝土抗压强 度和抗折强度均缓慢增大；混凝土的抗渗性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能均得到了改善。
Ｆｉｇ．１ Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｓｈｇ ｒｅｐｌａｃｉｎｇ ｓａｎｄ ＶＳ．ｔｉｍｅ ２．３水渣代砂对新拌混凝土性能的影响
由于同水灰比条件下，混凝土坍落度随水渣 代砂率的增大而逐渐降低，因此为了保证混凝土 具有良好的工作性或相近的坍落度，必须通过增
是Ｓｉ０２，ＣａＯ，Ａ１：０３，Ｍｇｏ等氧化物，经水淬急冷后 的水渣玻璃体含量多，结构处于高能量状态，不稳 定。砂子的主要化学成分为ＳｉＯ：，矿物组成为石 英。由于水渣和砂子的化学成分和微观结构的差
万方数据
１２
宝钢技术
２０１０年第３期
异，决定了水渣除具有一定火山灰活性外，还具有 一定的胶凝性，而砂子在常温下为惰性材料。 ２．２干缩率
Ｇｒａｄｅ ＩＩ ａｒｅａ．Ｉｔ ｈａｓ ｓｏｍｅ ｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓ ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｂｕｔ ｉｔ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｄｅｓｔｒｏｙ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ． Ｗｈｅｎ ｍｏｒｅ ｂｌａｓｔ ｆｕｒｎａｃｅ ｓｌａｇ ｉｓ ｕｓｅｄ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｗｉｌｌ ｈａｖｅ ｌｅｓｓ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ，ｓｍａｌｌｅｒ ｓｌｕｍｐ ａｎｄ
水泥：上海宝山水泥厂生产的４２．５普通硅酸 在１４—１６ ｃｍ范围内。 表ｌ混凝土配合比
编号
Ｃ一１ Ｃ一２ Ｃ一３ Ｃ一４
水渺
（ｋｇ·ｍ一３） ３８０
３８０ ３８０ ３８０
碜寻， （ｋｇ·ｒｎ＋３）
６７７ ３３８．５
１６９．２
Ｔａｂｌｅ １ 水渣／
Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
五子／
彬
（ｋｇ－ｍ－３）
加减水剂掺量来实现，即通过用减水剂掺量的变 化来间接反映水渣代砂对混凝土坍落度的影响。 图２显示了同水灰比条件下不同水渣代砂率混凝 土达到相同坍落度条件下所需的减水剂量。由 图３可见，相同坍落度条件下，混凝土所需减水剂 量随着水渣代砂率的提高而增大，这同样是由于 水渣表面粗糙，孔隙率较大，吸水性强，造成配制 混凝土时需水量增大。
表２水渣和砂子的筛分析试验结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｓｃｒｅｅｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｌａｇ ａｎｄ ｓａｎｄ
筛孔尺 寸／ｍｍ
分计筛余／％
水渣
砂子
水渣
累计筛余／％
砂子
２级配区 筛余范围
５．０００ ２．５００ １．２５０ ０．６３０ Ｏ．３１５ ０．１６０
Ｏ Ｏ．８２ ８．１４ ４０．９６ ４０．６０ ５．７６
量
氲
．———．●————＿．
疆
幽
霸
．——●—一７ｄ
—０—２８ｄ
——●ｒ．９０ｄ
２．４水渣代砂对硬化混凝土物理力学性能的影响 图３是不同水渣代砂率对混凝土抗折、抗压强
度的影响。由图可见，随着水渣代砂率的增大，其 混凝土抗压强度和抗折强度值均缓慢增大，两者变 化规律较相似；水渣代砂对混凝土折压强度比的影 响在不同养护龄期有所不同：水化早期由于水渣较 强的吸水性，降低了混凝土有效水灰比，水渣代砂 对混凝土抗压强度的提高较抗折强度更明显，因而 混凝土折压强度比随水渣代砂率的提高略有减小； 水化后期（２８ ｄ以后），由于水渣逐渐显现的化学 活性改善了骨料一水泥浆界面结构，水渣代砂对混 凝土抗折强度的提高较抗压强度更为明显，因而混 凝土折压强度比随水渣代砂率的提高略有增大。
（ｋｇ·ｍ一３） ｌ １０５
（ｋｇ－ｍ一３）
１９０
３３８．５
ｌ １０５
１９０
５０ｒ７．８
ｌ １０５
１９０
６７７
ｌ １０５
１９０
减水荆／ （ｋｇ·ｍ一３）
Ｏ．８０ １．２９ １．５ｌ １．８０
水灰比 Ｗ／Ｃ ０．５
０．５ ０．５ ０．５
代砂率／ ％
０ ５０ ７５ ｌｏｏ
１．２试验方法 砂浆干缩试验：按ＧＢ ７５ｌ—１９８１水泥胶砂干
缩试验方法进行。试件尺寸为３０ ｍｍ×３０ ＩＴｌｌｎ×
２８０ ｍｍ。
砂浆界面形貌观察：利用Ｑｕａｎｔａ．２００ＦＥＧ型 场发射环境扫描电子显微镜观察。
混凝土强度测定：按常规方法进行。抗压强 度试件尺寸为１００ ｍｍ×１００ ｍｍ Ｘ １００ ｍｍ；抗折 强度试件尺寸为１００ ｍｍ×１００ ｍｉｌｌ×４００ ｍｍ。
盐水泥。 掺合料：宝田新型建材有限公司生产的￥９５
高炉水渣与混凝土用细骨料天然砂相比，在 物理性能上有许多相似之处，若能采用高炉水渣 部分或全部替代天然砂用作混凝土细骨料，将为