钢渣作为细骨料制备配重混凝土的试验研究

本文研究了钢渣取代天然砂作为细骨料对混凝土性能的影响。试验结果表明:钢渣可以取代天然砂作为细骨料制备配重混凝土,混凝土的工作性能和力学性能稍有降低,可以通过掺入适量引气剂进行改善;钢渣中存在少量f-CaO和f-MgO,具有水化膨胀特性,缓慢水化可以补偿混凝土收缩,提高混凝土体积稳定性。     

钢渣骨料混凝土体积安定性及其抑制效果评价

采用图像分析软件ImageJ分析了钢渣骨料在实际工程用钢渣骨料混凝土（SSAC）中的含量及分布，采用沸煮法研究SSAC的体积安定性，并探明其劣化机理，同时评价了不同表面防护涂层对SSAC膨胀破坏的抑制效果.结果表明：实际工程用SSAC中的钢渣骨料平均含量约为15%，粗、细钢渣骨料体积比接近11∶2；沸煮法可作为工程用SSAC体积安定性的有效评价方法；钢渣骨料中的游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）和FeO在空气和水分环境中易发生水化及氧化反应，水化产物和氧化产物的体积膨胀是导致SSAC安定性不良的根本原因；硅烷偶联剂（SCA）单层防护、硅烷偶联剂-聚合物防水砂浆（SCA-P）和硅烷偶联剂-环氧树脂砂浆（SCA-E）双层防护对SSAC膨胀破坏的抑制效果优于聚合物防水砂浆（PWM）及环氧树脂砂浆（EM）单层防护；表面防护涂层虽可在一定程度上延长SSAC的初裂时间，但未完全抑制其膨胀反应，无法从根本上改善SSAC的体积安定性.     

钢渣混凝土爆点修复工程技术研究

炼钢产生的钢渣具有较多游离态的Ca O和Mg O，这导致钢渣混凝土的体积安定性成为了亟需解决的问题。随着钢渣混凝土在实际工程中的推广，未进行膨胀氧化物消解或处理不彻底的钢渣频繁出现在混凝土中，因此，f-CaO和f-MgO水化膨胀导致混凝土结构施工完成后出现的鼓包、爆点现象屡有发生。文章针对长沙某工程主体结构出现大范围的鼓包、爆点问题，结合现场检测分析结果，提出了采用聚合物改性水泥砂浆修补爆点位置，满挂不锈钢丝网并喷涂15 mm～20 mm厚的聚合物改性水泥砂浆的施工工艺技术。该技术可以控制钢渣混凝土结构进一步发生破坏并修复已破坏的混凝土结构，此外，利用增补厚度的方法在隔绝水分的同时可有效抑制混凝土结构中未发生反应的游离态氧化物在今后可能产生膨胀应力。     

钢渣骨料在混凝土中的应用研究

以山西美锦钢厂自然陈化处理钢渣作为研究对象,在对其f-CaO,f-MgO含量测试,压蒸粉化率,体积膨胀率分析的基础上,通过掺加部分钢渣骨料后混凝土的物理性能及耐久性的研究,为进一步安全使用钢渣骨料配制混凝土提供一条切实可行之路。     

快硬早强无收缩混凝土在外墙板中的应用

利用超细钢渣微粉f-CaO、f-MgO的梯度水化特性，开发了一种外墙用快硬早强无收缩混凝土，解决了收缩开裂难题。快硬无收缩混凝土具有良好的流动性与填充性，不离析、不泌水，快硬早强，扩展度达到680mm以上，泌水率为0,12h抗压强度19.4MPa以上，不掺膨胀剂保证混凝土无收缩不开裂，24h竖向膨胀率0.42%以上。快硬早强无收缩混凝土制备的外墙板，180min耐火试验后，背火面平均温升34℃、最高温升39℃，未出现火焰。     

浸水环境下钢渣骨料体积胀裂与强度劣化试验研究

采用四种不同产地的钢渣骨料进行不同温度的浸水胀裂试验,通过XRD检测了不同浸水时间胀裂钢渣颗粒中CaO相、Ca(OH)_2相与CaCO_3相的衍射峰强度,并开展了钢渣骨料浸水前后压碎值试验。试验结果表明游离氧化钙含量高和多孔性高的钢渣更易发生胀裂,浸水温度对钢渣胀裂影响最大,浸水胀裂的钢渣骨料发生f-CaO消解和碳化反应而持续生成Ca(OH)_2和CaCO_3。钢渣骨料浸水处理后强度劣化程度可用压碎值增量表征。     

钢渣引起水泥体积安定性问题的探讨

应用X射线衍射分析、差热-热重分析、扫描电子显微镜-能量色散仪观察分析等手段,研究转炉钢渣中MgO,f-CaO相和RO相的微观结构特征、水化特点和膨胀规律.结果表明:转炉钢渣中MgO与FeO,MnO形成MgO基连续固溶体RO相,化学式为MgO.1.20FeO.0.05MnO.0.03CaO,压蒸条件下稳定.MgO固溶FeO和MnO会使其水化活性下降,当FeO/MgO摩尔比和MnO/MgO摩尔比分别为1︰1和0.5︰1时,RO相是稳定相.钢渣对水泥安定性的不良影响是由其f-CaO相水化反应造成的.钢渣中f-CaO相固溶0.15mol FeO,晶粒大,晶胞参数小,分布均匀,标准沸煮法检验只有46.2%(质量分数)水化消解,即使沸煮8h也只有70.8%(质量分数)水化消解.钢渣水泥安定性应采用压蒸法检验.钢渣水泥20℃水养护条件下快速膨胀2个月、慢速膨胀约15个月,膨胀缓和、周期长,有补偿大体积混凝土温度应力的作用.     

含钢渣骨料混凝土胀裂检测分析与加固方法

对混凝土中有害物质进行芯样切片观察和CT扫描成像分析、粉样X射线衍射物相和波普荧光和能谱分析,并采用沸煮法对芯样和薄片验证。试验结果表明,经扫描成像呈现星点状红褐色骨料为高密度的可疑物质;粉样和试样中三氧化二铁含量较高,可判定为钢渣类物质。根据煮沸试验,验证胀裂点的有害物质主要为钢渣中的游离氧化钙,混凝土表面胀裂的机理为钢渣中游离氧化钙在空气中水化体积膨胀和二价铁遇水氧化体积膨胀共同作用所导致。经加固处理后的混凝土构件,未再出现构件表面胀裂问题,研究成果为含钢渣骨料混凝土事故处理施工检测和加固处理参考。     

住宅剪力墙混凝土表面点状爆裂的原因分析

针对某住宅部分剪力墙混凝土出现点状爆裂现象,采用XRF、XRD、DSC-TG、SEM和EDS等方法分析爆裂中心物质,并与未爆裂部位的硬化水泥浆体进行对比,对爆裂构件进行了钻芯法强度试验和沸煮试验,结果表明胶凝材料f-CaO超限造成点状爆裂的可能性极小;点状爆裂的原因为混凝土中混入过烧生石灰,过烧石灰表层破坏后剪力墙浅部CaO与水作用生成Ca(OH)2,同时体积膨胀;发生爆裂构件后期存在继续产生体积稳定性不良的可能.     

某石灰窑耐热混凝土胀裂机理研究分析

针对某钢铁公司石灰窑平台混凝土胀裂现象,通过对混凝土试样进行化学分析、XRD射线衍射试验分析及扫描电子显微镜微观试验分析,并对平台结构承载能力进行验算,认为造成混凝土胀裂的主要原因为混凝土骨料中MgO含量过高,在高温条件下发生水化反应,体积膨胀而造成混凝土开裂,当混凝土开裂后造成结构承载能力不足及混凝土碳化收缩加速了混凝土的开裂.研究分析成果对相关工程的研究具有一定的参考价值.     

硅质碳酸盐碱集料反应破坏特征与分析

漯河 -淮阳高压输电线路混凝土塔基在正常运行 13年后发生大面积开裂。针对这一混凝土工程耐久性破坏实例 ,进行了现场检测和XRD、电子探针、原子吸收光谱等实验分析。结果表明 :混凝土塔基破坏在表面以局部网络状裂纹和纵向裂缝为特征 ,混凝土内部沿骨料周边清晰发现白色反应环 ;混凝土高含量碱与裂纹矿物发生碱集料反应 ,从而导致混凝土初始微裂纹的出现和裂纹进一步扩展 ,是此混凝土塔基破坏的主要原因之一。     

某高架桥混凝土破坏原因分析

从现场取样分析和试验室研究两方面,分析了某高架桥混凝土破坏的原因.采用XRD、TG-DSC、化学分析及继续水化试验方法,明确了样品的主要成分为MgO、Mg(OH)2和Ca(OH)2.水泥中过量的游离CaO和过烧MgO水化反应缓慢,在混凝土硬化过后仍继续水化,引起混凝土不均匀体积膨胀,导致桥梁混凝土产生裂缝.     

再生混凝土硬化浆体水化特性试验研究

以再生粗骨料取代率和品种为变量,采用同步热分析法测定了不同龄期再生混凝土硬化浆体中Ca(OH)₂含量,研究了各因素对再生混凝土水化特性的影响规律。试验结果表明,再生混凝土硬化浆体Ca(OH)₂含量比普通混凝土低,再生粗骨料掺量越大,降幅越大,早龄期时差异更大;再生粗骨料原始混凝土强度对再生混凝土水化特性影响不大,再生粗骨料吸水率对再生混凝土水化特性影响显著。基于试验Ca(OH)₂含量,计算了混凝土中水泥水化度,引入再生粗骨料影响系数A,建立了再生混凝土硬化浆体的水泥水化度计算表达式。     

钢渣混凝土海洋环境耐久性试验研究

采用钢渣砂和钢渣石大掺量(50%或100%)取代天然砂石制备混凝土。钢渣砂和钢渣石的掺用对混凝土的和易性有一定不利影响。钢渣砂石的取代量为100%时,混凝土近于离析,和易性差,且7 d强度比不掺用钢渣砂石的混凝土低2.8 MPa。长期海水浸泡条件下,钢渣混凝土的强度和标准湿气养护条件的混凝土强度相近,养护180 d时,也未表现出海水对钢渣混凝土的侵蚀现象。在海水浸烘循环条件下,由于80℃高温加速了水泥的水化反应,使得在前30次循环中循环组试件强度高于标准湿气养护试件的强度。随着循环次数的增加,循环组试件强度出现倒缩现象,破坏特征为表面剥落和孔洞,但未出现由于骨料安定性不良造成的爆裂或开裂现象。     

不同钢渣粉掺量对混凝土强度和体积安定性的影响研究

为确定钢渣粉作为矿物掺合料在混凝土中应用的安全掺量,文中将钢渣粉按不同的掺量代替水泥进行试验,研究钢渣粉掺量对C40混凝土抗压强度及体积安定性的影响。研究结果表明,C40混凝土的抗压强度会随着钢渣粉掺量的增加而有明显的下降,此外还会增加混凝土芯样试件沸煮后的抗压强度损失率,但当钢渣粉掺量低于30%时,其对混凝土抗压强度的影响较小,且符合GB/T 50344—2019《建筑结构检测技术标准》f-CaO对混凝土质量影响检测方法中的相应要求。     

利用鲁丽钢厂钢渣制备蒸压砖

利用鲁丽钢厂钢渣设计A组和B组试验,对试块进行70℃预养护处理后,经过"升温4h—180℃恒温4h—自然冷却"蒸压养护。分析比较试验结果,得出结论:A组试验中最大钢渣掺量仅为12%,抗压强度为12.32MPa;B组钢渣最大掺量为40%,抗压强度为19.92MPa。随着钢渣掺量增加,试块膨胀开裂现象越严重,这是因为钢渣中f-Ca O和f-MgO集中水化产生的体积膨胀作用影响。     

钢渣应用于混凝土预制构件生产的可行性

利用某钢厂提供的钢渣配制混凝土,模拟混凝土预制构件生产工艺,采用20℃、60℃和80℃三种温度对混凝土试件进行养护,通过测定试件的线膨胀率和外观检测评价钢渣应用于混凝土预制构件生产的可行性。结果表明,在试验不同温度下,钢渣取代比例0%的混凝土均未出现破坏。钢渣取代比例50%和100%的混凝土在60℃和80℃条件下,随着龄期增长,膨胀率迅速增大,并出现不同程度的破坏。XRD图谱表明,钢渣中的氧化镁发生膨胀性的水化反应,是导致混凝土破坏的根本原因。     

粉煤灰对混凝土碱骨料反应的影响

通过对粉煤灰水化进程和碱骨料反应机理的阐述 ,结合水利枢纽工程中混凝土碱骨料反应的试验研究 ,探索粉煤灰对混凝土中碱骨料反应的影响程度     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏压受力性能试验研究

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的受力性能研究是掺钢渣再生骨料自密实混凝土框架结构抗震设计的关键。本实验完成了不同钢渣取代率下的掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏心受压测试,研究其偏心受力性能,主要包括其破坏形态和承载力等,并与普通混凝土柱进行对比。基于试验结构的分析,本文将探讨现行混凝土规范(GB50010)中针对普通混凝土柱的计算方法对掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的适用性。     

电炉钢渣用作混凝土骨料的研究进展

钢渣用作混凝土骨料时应非常慎重。从安定性和重金属浸出风险这两个角度分析了电炉钢渣用作混凝土骨料的可行性，总结了电炉钢渣对混凝土工作性、力学性能、耐久性能和界面过渡区的影响，介绍了电炉钢渣在混凝土工程中的应用现状，针对电炉钢渣用作混凝土骨料存在的不足，对其未来研究方向进行了展望，可为电炉钢渣在混凝土中的深入应用提供参考。