把钢渣当骨料用的时候,直接把钢渣当骨料用得特别小心。

在做混凝土的时候,直接把钢渣当骨料用得特别小心。把这些工业废渣掺进混凝土里,不仅能少占地方、少污染环境,还能省下不少钱,这事儿看着挺环保也挺省钱。可要是用了它把混凝土的性能弄坏了,特别是耐用性不行,从长远看那就是白忙活。现在矿渣和粉煤灰在混凝土里用得很普遍,很多时候掺进去反而能让混凝土更结实。钢渣是炼钢剩下来的东西,量特别大但利用率却很低。其实矿渣、粉煤灰还有钢渣都是咱们国家工业化过程中排放出来的,为什么现在矿渣和粉煤灰用得多,钢渣却不行呢?这绝不是因为大家都不爱研究它,而是它自身有不少毛病难以解决,比如磨起来费劲;里面能起反应的成分活性低,不起反应的杂质又多;还有让水泥变不安定的游离CaO和游离MgO含量太高了。 不过最近磨粉的技术进步了,又出了不少高性能的助磨剂,现在在不怎么费电的情况下就能让钢渣的比表面积达到500m²/kg以上,这样能让它早中期的活性变好。再加上用热焖工艺处理一下,大部分游离CaO在这过程中就消解了。虽然热焖工艺对消减游离MgO没什么大作用,但这让把钢渣当矿物掺和料用变得容易多了。不过就算这样,用它来当水泥混合材或者混凝土掺和料时,安定性检测还是必须得做的。 把钢渣当骨料用的时候也是这样。因为它本身硬得很,打碎后的颗粒也比较小,所以替换一部分天然骨料很容易达标。但这个时候安定性的问题就得格外留意了!别以为钢渣粉安定性过关了,骨料就没问题了。钢渣粉是经过磨细混合的整体成分比较均匀。可要是直接当骨料用,这块材料的安定性差异就很大。你看图1里那种情况,压蒸3个小时(216℃、2MPa)后有的石块完好无损,有的裂了缝还有的被彻底粉碎了。这都是因为不同石块里的游离CaO和游离MgO含量不一样造成的。 所以光检测磨细后的粉根本看不出个别石块的差异,哪怕只有一小撮这种有大问题的石块混在里头都能把硬化好的混凝土表面弄坏或者结构弄垮。其实咱们国内适合做混凝土骨料的钢渣真不多。我们组以前从全国各地挑了6种样本出来做实验,发现只有一种在压蒸后只有很小一部分坏了或者裂了口子。剩下那5种样本在压蒸后坏的比例都不小。 钢渣骨料对混凝土的破坏很要命。因为这种膨胀应力在混凝土里分布得不均匀,加上某些石块里的游离CaO和游离MgO含量太高的概率本来就大,所以会在局部引起特别大的膨胀应力。这就好比推倒了第一张多米诺骨牌一样把混凝土的微结构弄坏了。等到别的石块继续反应产生进一步的膨胀应力,再加上外力的作用和外界的侵蚀等乱七八糟的因素一掺和,混凝土微结构就会走向更深层次的损伤直到彻底坏掉。 这种反应过程特别慢所以造成的损害往往是个长期的过程。咱们可以用压蒸和蒸养来加速这些反应来看个究竟。图2和图3是含这种骨料的混凝土压蒸后的状态;图4和图5是蒸养(80℃、3天)后的状态。要是真想拿它当骨料用我建议至少得走这么几步: 1. 先把它磨成粉检测安定性(按那个《钢铁渣粉》标准来);要是粉不合格那骨料就别想用了。 2. 随便挑至少100颗石块做压蒸试验(216℃、2MPa至少6小时),压蒸后裂开或者破了的石块比例不能超过5%。 3. 再做蒸养和压蒸试验:如果样品多可以先试蒸养;如果样品少直接压蒸就行。用这个料做好的混凝土养到28天后再做蒸养试验(温度别低于80℃最少7天);蒸养后的混凝土表面看着不能有毛病。把过了蒸养关的混凝土再拿去压蒸看看;压蒸后的混凝土也不能有肉眼看见的损伤,而且强度降下来的幅度别超过10%。 值得注意的是现在国内有些地方已经出现了民用建筑和工业建筑因为用这种骨料导致混凝土受损的情况了。因为这种材料安定性差异太大而且伤害来得慢很难彻底搞清楚它坏成什么样该怎么修修补补。有时候工程应用确实比科学研究跑得更快这种事儿挺复杂就不细说了但在钢渣做骨料这件事上我得呼吁一声工程千万别跑在研究前面因为这关系到质量和安全的好多关键问题还没解决清楚呢。