钢渣混凝土

1案例背景多孔混凝土作为环保生态型混凝土的一种，其与普通混凝土的结构特点区别在于多孔混凝土制备时缺失细骨料颗粒，使得骨料间不完全充填，由此形成了联通孔隙的特性，具有透水透气、降噪吸声、轻质环保等优点。

由于其高渗透性的特点，被广泛应用于水利、土木和交通工程等海绵城市的建设中。

作为一种工业废弃物，钢渣强度高、棱角性好，产量日益增加。

但现有废弃钢渣再利用技术与途径不足，目前主要处理方式为堆积填埋，造成了土地资源的浪费，并可能污染环境。

将废弃钢渣回收利用，代替多孔混凝土中的粗骨料，不仅可以消化钢铁生产的工业废料、解除耕地占用、减少环境污染，还可以提供廉价的绿色建筑材料，节省天然砂石资源，具有良好的社会和经济效益。

山东小清河复航工程范围为规划的济南港主城港区至羊口港段复航工程，复航起点为济南市荷花路跨小清河桥下200m 处（迁建柴庄节制闸处），终点为寿光羊口港，拟建航道全长169.2km 。

试验段钢渣多孔混凝土护坡方案考虑到示范效果和相关试验开展的便利性，选择小清河复航工程的济南段开展，拟定长度3km 。

2护岸方案2.1护岸高程设计确定护岸及护坡顶高程为两侧滩地高程，无滩地区段护岸顶高程以不影响大堤安全为准；并顶部防护至河道原有河滩地，底部为防止基础受进一步淘刷而防护至河底；为保障生态效果，确定一级戗台高程为最低通航水位+0.5m 。

方案设计合理，可操作性强。

2.2护岸结构设计小清河河道较为顺直，金家堰以上中心距较宽，约300~340m ；金家堰至金家桥枢纽间大堤中心距较窄，约100~160m ；金家桥以下航道水面变宽。

小清河的土质主要为粉土和粉质粘土，地基承载力较好。

斜坡式护岸和直立钢渣多孔混凝土在生态护坡中的应用Application of Steel Slag Porous Concrete in Ecological Slope Protection常晨CHANG Chen（中国铁建港航局集团有限公司，珠海519000）（CRCC Harbour and Channel Engineering Bureau Group Co.，Ltd.，Zhuhai 519000，China ）摘要:在水运工程中，航道护岸的生态能力是绿色航道建设和运营的重要指标。

33总174期 2023.12 混凝土世界引言混凝土是一种广泛应用于工程结构中的复合材料，其在动态荷载作用下的力学性能与静态荷载作用下的力学性能有显著差异，因此研究混凝土的动态本构关系对于理解和预测混凝土结构在冲击、爆炸等极端条件下的响应和破坏具有重要意义。

为描述混凝土在高应变率下的非线性、各向异性、损伤和孔隙压实等特征，许多学者提出了不同的动态本构模型，如HJC模型、RHT模型、TCK模型等。

其中，RHT模型是由Riedel、Hiermaier和Thoma提出的一种基于损伤力学和孔隙压实理论的混凝土本构模型，其具有形式简单、参数少、适用范围广等优点[1]。

钢渣是一种由高炉冶炼铁或转炉精炼钢时产生的副产品，其主要成分为氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化钙等[2]，具有良好的物理力学性能和耐久性能，可作为混凝土中骨料或水泥的替代材料使用，从而提高混凝土的强度、耐久性和抗渗性，实现钢渣的资源化利用，减少环境污染[3-6]。

然而，目前对钢渣混凝土在动态荷载作用下的力学性能和本构关系的研究还较少，尚缺乏适用于钢渣混凝土的RHT动态本构模型。

因此，本文首先通过力学试验获得不同掺量钢渣混凝土的静态力学性能参数，包括轴心抗压强度、弹性模收稿日期：2023-9-13第一作者：常银会，1997年生，硕士，主要从事固废混凝土的研究与应用相关工作，E-mail：****************项目信息：宁夏回族自治区重点研发计划“煤电与冶金多固废协同高效制备绿色高性能混凝土关键技术与规模化应用”（2022BDE02002）基于RHT本构模型的钢渣混凝土SHPB模拟研究常银会　楚京军　侯　荣　刘亚娟宁夏赛马科进混凝土有限公司 宁夏 银川 750000摘 要：本文采用试验和数值模拟相结合的方法，对钢渣混凝土的静力学性能和冲击动力学性能展开研究。

在试验部分，制备了四种不同钢渣掺量（0%、25%、35%、45%）的混凝土试件，并对其抗压强度和抗拉强度进行测试。

钢渣混凝土施工方案引言钢渣混凝土是一种具有优异性能的新型建筑材料，由钢渣、水泥、骨料等原材料混合而成，具有强度高、耐腐蚀、耐磨损等特点，适用于各类建筑工程中的结构、地面铺设等部位。

本文将介绍钢渣混凝土的施工方案，包括施工准备、施工工艺、质量控制等内容。

施工准备1. 材料准备•钢渣：需经过筛分、清洗处理，确保无杂质。

•水泥：选用优质水泥，按配比准确称量。

•骨料：选择合适的骨料，具有良好的级配与强度。

•控制剂：添加适量的控制剂，调整混凝土的流动性与养护性。

### 2.设备准备•搅拌设备：选择搅拌均匀、运转稳定的混凝土搅拌机。

•浇筑设备：可采用泵送机、搅拌车等设备进行混凝土的浇筑。

### 3.环境准备•确保施工现场平整、无积水、通风良好。

•搭建施工平台、搅拌区域等设施，以便顺利进行作业。

施工工艺1. 混合按照设计配比，将钢渣、水泥、骨料等原材料放入搅拌机中，进行充分混合，确保混凝土的均匀性。

### 2. 浇筑将混凝土装载到泵送机或搅拌车中，根据施工平面逐层浇筑，注意控制浇筑速度与浇筑厚度，避免出现空鼓、漏浆等现象。

### 3. 养护浇筑完成后，对混凝土进行养护，保持适当湿度与温度，防止早期龟裂、强度损失等现象。

根据养护周期进行适时保养，确保混凝土的强度与稳定性。

质量控制1. 配合比控制严格按照设计配合比进行材料的选用与称量，避免配合比偏差导致混凝土性能不佳。

### 2. 强度检测在混凝土初凝及定型后，进行强度检测，确保混凝土的抗压强度符合设计要求。

### 3. 施工质量检查定期对施工现场和成品进行质量检查，发现问题及时整改，确保混凝土施工质量。

结语钢渣混凝土施工是一项细致、繁琐的工程，需要严格按照施工方案执行，确保混凝土的使用性能与质量。

合理的施工准备、施工工艺与质量控制是保证钢渣混凝土施工质量的关键，只有这样，才能为建筑提供稳固耐用的基础与结构。

将工业废渣在混凝土中应用（用作掺和料或骨料），既能够减少工业废渣对土地的占用和环境的污染，又可以降低混凝土的材料成本，这符合“低碳”和“可持续”的理念。

然而，如果因工业废渣在混凝土中的应用导致混凝土的性能降低，尤其是耐久性能降低，从全寿命周期来讲，就事与愿违了。

目前，矿渣和粉煤灰已成为在混凝土中使用非常成熟的矿物掺和料，在很多情况下，通过掺入矿渣或粉煤灰能够实现混凝土更高的性能要求。

钢渣是炼钢过程中排放的工业废渣，排放量大、利用率低。

值得注意的是，矿渣、粉煤灰、钢渣均是在我国快速工业化的同一阶段排放的工业废渣，且排放量均非常大，为什么到目前为止钢渣的利用率远低于矿渣和粉煤灰呢？这绝对不是因为过多的研究投向了矿渣和粉煤灰，而是钢渣自身存在着一些比较难以克服的问题，如易磨性差；活性组分的活性低、非活性组分的含量大；影响安定性的游离CaO 和游离MgO含量较高等。

近年来，随着粉磨工艺的进步、高性能助磨剂的出现，能够在不大幅增加能耗和成本的前提下使钢渣的比表面积达到500r112∕kg以上，从而改善了钢渣的早期和中期的活性；经过热烟工艺处理的钢渣，能够使大部分游离CaO在热烟过程中消解，这在很大程度上促进了钢渣作为矿物掺和料在混凝土中的应用。

但热炳工艺对于消减钢渣中的游离MgO作用甚微，因而将钢渣用作水泥的混合材或混凝土的矿物掺和料时，安定性的检测仍是强制性的。

将钢渣作为混凝土的骨料使用时，由于钢渣的强度高，破碎后的粒径相对较小，因而替代部分天然骨料很容易达到混凝土的强度要求。

然而，钢渣作为骨料时，安定性不良的问题更要引起警觉！钢渣粉的安定性合格，并不代表钢渣骨料的安定性合格。

钢渣粉要经过磨细、混合的过程，因而总体上钢渣粉的成分是相对匀质的。

而钢渣作为骨料时，钢渣骨料的安定性的离散性则非常大，图1显示的是钢渣骨料压蒸3h(216℃、2MPa)的情况，有的骨料完好无损，有的骨料产生了裂纹，有的骨料被粉碎，这是因为不同钢渣骨料中的游离CaO和游离MgO含量差异很大。

钢渣混凝土应用案例咱来唠唠钢渣混凝土的应用案例，可有趣儿了呢。

一、道路工程里的钢渣混凝土。

1. 乡村小路变身记。

在一些小乡村啊，以前的小路那是坑坑洼洼的。

后来用了钢渣混凝土来修路。

你知道为啥选它不？便宜又大碗啊！钢渣混凝土里面有钢渣，这钢渣本来就是钢铁厂的废料，废物利用，成本一下子就降下来了。

就拿我们村来说，以前下雨天，那路就跟和泥似的，根本没法走。

现在呢，铺上钢渣混凝土的路，又结实又平坦。

大卡车开过去都不带晃悠的，而且这路还特别耐磨。

村里的老黄牛拉着车走在上面，那蹄子踩得哒哒哒的，可稳当了。

2. 城市主干道的新选择。

在城市里，那些主干道的交通流量可大了。

钢渣混凝土在这儿也能大展身手。

比如说在一些工业城市，像鞍山、本溪这种钢铁产业发达的地方。

城市规划的时候，用钢渣混凝土来铺主干道。

它的强度高啊，能承受住那些重型卡车、公交车啥的天天碾压。

而且钢渣混凝土还有个好处，它的抗滑性能不错。

下雨天的时候，汽车在上面刹车也不容易打滑，就像汽车穿上了防滑鞋一样，安全系数大大提高。

二、建筑工程中的钢渣混凝土。

1. 厂房建设的得力助手。

好多工厂要盖厂房，这厂房得结实啊，毕竟里面要放好多大型设备呢。

钢渣混凝土就很合适。

2. 住宅基础的坚实保障。

在一些住宅建设里，钢渣混凝土也被用在基础部分。

你想啊，房子得稳稳当当立在地上，基础要是不结实，那房子不就成了“摇摇屋”了嘛。

我邻居家盖房子的时候，建筑队就推荐了钢渣混凝土做基础。

他们说这种混凝土密度大，抗压能力强。

就像给房子打了一个超级牢固的地基，以后不管是地震还是地基下陷啥的，都能有一定的抵抗能力。

而且啊，用钢渣混凝土还环保呢，毕竟是利用了工业废料，感觉就像给地球妈妈减轻了一点负担。

三、水利工程中的钢渣混凝土。

1. 水坝的坚强后盾。

在一些小型水坝的建设中，钢渣混凝土也能派上用场。

比如说山区里那些用来蓄水灌溉农田的小水坝。

钢渣混凝土的抗渗性能还不错呢。

水坝嘛，要是渗水可就麻烦了，水都从坝体渗出去了，还怎么蓄水啊。

目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (1)3.施工部署 (1)3.1现场准备 (1)3.2技术准备 (2)3.3材料准备 (2)3.4劳动力准备 (2)4.施工工艺 (2)5.质量要求 (3)5.1质量标准 (3)5.2质量控制 (3)6.安全技术要求 (3)7.环境措施 (4)11.编制依据1.1图纸1.2 GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》1.3 YB/T 801《工程回填用钢渣》冶金行业标准1.4 GB/T 176-2008《水泥化学分析方法》2.工程概况。

表2.1 建筑设计概况表3.施工部署3.1现场准备钢渣混凝土施工部位为4#、5#变电室，结构施工时已在顶板处预留下料孔，施工时由此处下料。

因施工位置处在夹层，不方便大型机械施工，故回填施工采用小型车辆进行回填。

3.2技术准备3.1钢渣抗压强度高，钢渣经过处理，消除因f-CaO引起膨胀崩坏因素后，性能已基本稳定。

因此，可将陈化钢渣用作回填工程材料，因钢渣具有活性，能板结成大块，用钢渣回填，更具有其优越性。

3.2用钢渣作工程材料的基本要求是:必须是陈化后的钢渣，要有合适的级配，与适量的其它材料混合使用。

3.3施工特点：回填时，洒水分层夯实。

3.3材料准备3.3.1本工程采用容重为2.5t/m3钢渣混凝土进行回填，钢渣混凝土为自然级配，钢渣混凝土的干密度应满足设计要求。

3.3.2性能检测指标：(1) 材料放射性试验检测，依据GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，控制指标内照射指数和外照射指数需满足要求，其中：内照射指数：IRa≤1.0 ，外照射指数：Ir≤1.3。

(2) 游离氧化钙含量检测，依据GB/T 176-2008标准。

(3) 土工击实检测，依据JTG E40-2007标准。

3.4劳动力准备3.4.1主要工具及人员配备：运输车辆若干，铁锹若干，立式打夯机2台，小推车5辆，铲车2台，人员20人。

钢渣掺量对混凝土体积稳定性及其他性能的影响摘要：以钢渣等质量替换混凝土中的天然碎石，进行钢渣水泥混凝土配合比设计，对比分析了钢渣混凝土和普通混凝土在浸水膨胀率、力学性能和抗冻性能等方面的差异。

试验结果表明：随着钢渣掺量的增加，浸水膨胀率也在逐步变大，当掺量达到70%以上的时候，浸水膨胀率会超过2%；当钢渣掺量在50%的时候，其28d的抗压强度值最大达到31.18MPa；当钢渣掺量超过50%的时候，在经历了50次冻融循环后，试件的质量损失率超过了5%。

所以，综合考虑钢渣等质量替换粗集料的合理比例为50%，而且在实际应用过程中，也应该采取一些措施对钢渣进行预处理以达到稳定其体积安定性的目的。

关键词：钢渣；配合比；浸水膨胀率；抗压强度；抗冻性0、引言在我国“碳中和”、“碳达峰”的环保政策压力下，我国钢铁企业积极推动清洁生产，钢渣综合利用不断增强[1]。

钢渣的强度、密度等性能优于天然石料，是较为理想的混凝土骨料[2]。

然而在实际工程中，未经处理的钢渣直接在实际工程中应用常常存在体积安定性不良的隐患。

而钢渣同时还具有耐磨、抗滑、碱度高、成本低等优点，所以具有在公路路基中代替天然碎石较大规模使用的潜力。

这样就能在公路发展的同时保护环境，同时还能带来良好的经济效益和社会效益。

1、原材料性能研究1.1水泥：选用普通硅酸盐水泥P·O52.5，经过测试3d和28d的抗压强度分别为32.1MPa和55MPa，满足规范的要求，且安定性合格。

1.2钢渣本实验选用的钢渣的主要技术指标见表1，主要化学成分见表2。

表 1钢渣的主要技术指标检测指标堆积密度/（g/cm3）表观密度/（g/cm3）压碎值/%吸水率/%针片状含量/%检测结果1.752.96 6.03 2.5 4.48技术要求≥1.35≥2.5≤260.54-3.16≤15表 2钢渣的主要的化学成分化学成分CaOSiO2Fe2O3MgOTiO2MnOAl2O3SO3含量42.0619.918.555.54.434.423.16.56由表2可知，钢渣中CaO、SiO2、Fe2O3的含量较高，这些与水泥的化学成分类似，所以钢渣具有一定的水化胶凝材料的性能。

钢渣配重混凝土地面专项施工方案
一、前言
混凝土地面是建筑施工中常见的一种地面铺设方式，而钢渣配重混凝土地面在
一些特殊场合中得到了广泛应用。

本文将详细介绍钢渣配重混凝土地面的施工方案，包括施工准备、施工工艺、材料及设备选择等内容。

二、施工准备
1.钢渣配重混凝土地面施工前需要进行现场勘察，确定施工区域的地形
和地质情况。

2.制定施工方案和施工进度计划，确保施工工作按照计划顺利进行。

3.准备所需材料和设备，包括钢渣、水泥、骨料、混凝土搅拌机等。

三、施工工艺
1.进行基础处理，确保施工区域的地面平整、干燥。

2.将钢渣、水泥、骨料按照一定比例混合，将混合料倒入混凝土搅拌机
中进行搅拌。

3.将搅拌好的钢渣混凝土倒入施工区域，利用抹平机将混凝土均匀铺设
在地面上。

4.等待混凝土凝固并进行养护，确保地面质量达到要求。

四、材料及设备选择
1.钢渣：选择优质的钢渣作为主要填料，确保混凝土地面的重量和稳定
性。

2.水泥：选择符合标准的水泥，以确保混凝土地面的强度和耐久性。

3.骨料：选择合适的骨料，确保混凝土地面的均匀性和密实性。

4.混凝土搅拌机：选择质量可靠的混凝土搅拌机，以提高施工效率和混
凝土质量。

五、总结
钢渣配重混凝土地面作为一种特殊的建筑地面铺设方式，在一些需要增加地面
重量的场合中具有明显的优势。

通过本文介绍的施工方案，可以有效指导施工人员进行钢渣配重混凝土地面的施工工作，确保施工质量和进度。

钢渣混凝土在标准化公路工程建设中的应用■ 张占旭（甘肃路桥建设集团有限公司）摘 要：钢渣内包含的凝胶矿物活性远远低于硅酸盐水泥，同时钢渣冷却速率也明显低于硅酸盐水泥的冷却速率，再加上钢渣内包含了一定的非活性组分，因此界定钢渣属于一项反应弱的材料。

在钢渣掺量为10.5%的情况下，对生产水泥的负面没有太大程度的影响，生产水泥期间应用钢渣时，掺量非常小，为了满足水泥基本强度需求，将相应比例的调节剂添加到碱性氧炉钢渣内，炼钢渣处于相互熔融状态以后，能够形成高胶凝活性的新型炼钢渣。

关键词：钢渣混凝土，标准化公路工程建设，应用DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2021.12.025Application of Steel Slag Concrete in Standardized Highway ConstructionZHANG Zhan-xu(Gansu Luqiao Construction Group Co., Ltd.)Abstract: The gel mineral activity in steel slag is much lower than that of portland cement, and the cooling rate of the former is also obviously lower than that of the latter. Therefore, Steel slag is less reactive. When the content of steel slag is 10.5%, it has few negative impact on cement production. In order to meet the basic strength requirement of cement, regulator of corresponding proportion is added to the steel slag in alkaline oxygen furnace. After the slag is melted, a new type of steel slag with high gelation activity can be formed.Keywords: steel slag concrete, standardized highway construction, application工程建设标准化1 钢渣混凝土没有经过细磨的钢渣有着微观孔结构明显的特征，当和沥青进行接触时，沥青逐渐渗透到钢渣微孔内，接触面积日益拓展，成为了结构沥青，沥青和钢渣粘结强度随之增强，因此将钢渣当成骨料应用于沥青混凝土内。

略议钢渣沥青混凝土的应用我国钢铁事业发展迅速，炼钢量巨大的同时也产生了大量的废料钢渣，对于这些副产品的利用率并不是很高，存在大量堆积浪费现象。

就这一现状，目前已有大量针对于钢渣再利用的成熟研究，在我国大力发展的基础建设事业中，也逐渐有钢渣这一材料参与进来。

我国交通事业发达，道路工程中應用最广泛的建材就是混凝土，而骨料的开采工序复杂且不利环保，因而也有研究考虑使用钢渣代替粗骨料或生产强度符合要求的钢渣混凝土，从而在满足安全的要求下降低道路工程建设的费用。

1 钢渣沥青混凝土钢渣是残留的助溶剂在炼钢过程中与氧化物烧结并与铁元素反应形成。

高碱度的钢渣含有大量的活性物质，水硬性很好，将它与一定量的掺和料一起混合球磨可以生产处钢渣水泥，可配置C10～C40级混凝土，用于民用建筑建筑的梁、板、楼梯等，也可以用于工业建筑的设备基础等。

但由于钢渣含有较多的f-CaO，水化后产生膨胀，效果相较于水泥差，故不能完全替代水泥。

而未经细磨的钢渣具有微观孔结构明显的优点，在与沥青接触时，沥青渗入钢渣微孔中，接触面积更大，形成结构沥青，极大提高沥青与钢渣的粘结强度，因而钢渣多作为骨料应用于沥青混凝土中。

钢渣沥青混凝土的施工工艺与常规沥青混凝土无异。

钢渣原材料经破碎、加工、分级、除尘后，通过钢渣沥青混凝土组成设计，添加沥青、填料等拌合，运输至施工现场，通过机械摊铺与碾压即可成行。

钢渣沥青混凝土材料有很多优势：①价格低廉。

钢渣作为废弃物，成本价格低。

②耐磨性能好。

钢渣中含有单质铁等金属元素。

③棱角性能复杂。

钢渣具有不规则的形状，作为骨料应用时可形成骨架嵌挤型结构。

④粘附性能。

钢渣与沥青粘结界面不易受到水的侵害。

2 发展历史国外很早就有关于钢渣沥青混凝土的研究。

上个世纪，美国矿渣协会就提出“钢渣有很高的抗磨性可作公路路面”这一设想；日本将设想付诸于应用，通过工程实践证实道路施工可以使用钢渣，且表面质量完全没有因钢渣膨胀性而出现异常；前苏联通过检测发现钢渣的胶结作用使得道路质量良好，连续使用五六年都不用修理。