将钢渣用作混凝土骨料要非常慎重

引言钢渣是炼钢过程中排放出的主要废渣，是一种工业固体废弃物。

目前，我国钢渣尾渣利用率仅为25%~30%。

从上世纪90年代初至今，累计堆存钢渣尾渣近20亿吨[1]，大量钢渣废弃堆积，造成了环境污染、土地占用和资源浪费。

合理利用钢渣既能变废为宝，解决目前一些河砂短缺的问题，又利于环境保护，因此钢渣的资源化利用意义重大。

但钢渣的化学成分波动大，易磨性差，且含有游离氧化钙和游离氧化镁，遇水发生水化反应产生体积膨胀，体积稳定性差，给我国钢渣的资源化利用造成了一定的困难，导致我国钢渣总体利用率偏低。

另一方面，在某些工程中为了降低成本不恰当地使用钢渣作骨料导致了很多严重的事故。

本文对国内外已有的钢渣骨料体积稳定性试验方法相关标准进行了梳理，并探讨了一种测钢渣膨胀力的体积稳定性检测新方法。

1、国内外钢渣作骨料利用现状欧美、日本等发达国家，为提高钢渣的利用率很早就建立起评价钢渣安定性的标准和检验方法，实现了较高的钢渣利用率。

目前，将钢渣运用到地基基础和道路工程中在大多数发达国家已经成功实现[2]。

瑞典将钢渣年产量的50%作为混凝土骨料用于道路工程中[3]。

20世纪以来我国研究钢渣骨料用作建材制品，在道路修筑和工程回填中均出现开裂，而在建筑结构工程中发生的问题更为严重，例如，某在建小区建设过程中采用了钢渣作为混凝土细骨料，结果局部混凝土梁、板、柱出现混凝土鼓包、掉块现象（如图1所示）。

任强[4]、张亚梅等[5]分析了钢渣代替部分骨料引起工程中混凝土严重开裂的案例，不建议钢渣作骨料未经任何安定化处理就在混凝土中使用。

工业废渣综合利用的前提是至少要确保土木工程质量与安全，钢渣粉安定性合格不代表钢渣骨料安定性合格，钢渣骨料的安定性离散性非常大，因此将钢渣用作混凝土骨料要非常慎重，使用前需在各个方面进行更加严格的安定性检测。

图 1 某在建小区梁、板、柱鼓包、掉块2、国内外钢渣骨料稳定性检测方法目前，国外主要研究钢渣作为大宗骨料资源，用于道路工程、混凝土砖等。

混凝土中加入废弃材料的可行性分析一、引言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料，其生产和使用对环境的影响日益引人关注。

废弃材料的加入可以减少原材料的使用，降低生产成本，同时也可以减少环境污染。

因此，本文将分析混凝土中加入废弃材料的可行性，并提出相应的解决方案。

二、废弃材料的种类2.1 工业废弃物工业废弃物是指生产过程中产生的各种废弃物，如钢渣、矿渣、粉煤灰等。

这些废弃物通常含有一定的活性，可以与混凝土中的水泥反应，形成新的水化产物，从而增强混凝土的强度。

2.2 建筑垃圾建筑垃圾是建筑过程中产生的废弃物，包括混凝土碎石、砖块、瓦片等。

这些废弃物可以进行破碎、筛分等处理，然后用于混凝土的配制，以减少原材料的使用。

2.3 生活垃圾生活垃圾是指日常生活中产生的废弃物，包括食品残渣、纸张、塑料等。

这些废弃物可以进行分类处理，然后通过焚烧或填埋等方式处理，减少对环境的污染。

三、影响混凝土性能的因素3.1 水泥用量水泥是混凝土中的主要材料，其用量的大小直接影响混凝土的强度和耐久性。

因此，在加入废弃材料之前，需要确定水泥的用量，并根据实际需要进行调整。

3.2 废弃材料的性质废弃材料的性质对混凝土的性能有重要影响。

例如，加入粉煤灰可以增强混凝土的耐久性和抗裂性能，但如果加入过多会降低混凝土的强度。

3.3 混凝土的配合比混凝土的配合比是混凝土配制的重要参数，其大小直接影响混凝土的强度和耐久性。

因此，在加入废弃材料之前，需要重新确定混凝土的配合比，并根据实际需要进行调整。

四、加入废弃材料的优点4.1 减少原材料的使用加入废弃材料可以减少原材料的使用，降低生产成本，同时也可以减少对环境的污染。

4.2 增强混凝土的性能加入废弃材料可以增强混凝土的性能，如增强混凝土的耐久性、抗裂性能等。

4.3 促进可持续发展加入废弃材料符合可持续发展的理念，可以促进经济、社会和环境的协调发展。

五、加入废弃材料的注意事项5.1 废弃材料的处理废弃材料需要进行适当的处理，以保证其质量符合要求，并且不会对混凝土的性能造成不良影响。

钢渣骨料引发混凝土工程质量问题剖析钢渣骨料，顾名思义，就是用钢铁生产过程中产生的废弃物——钢渣，经过处理后作为骨料加入到混凝土中去。

听起来很环保对吧？毕竟这不仅能减少资源浪费，还能降低混凝土的成本，简直是“废物利用”的典范。

然而，咱们一看这一做法，咋就这么不简单呢？原本是想“低成本，高效益”，结果有时候却弄得自己头大，满脸懵。

钢渣本身的化学成分和物理特性就不是那么“人见人爱”。

这些钢渣骨料有时候化学性质不稳定，含有一些对混凝土性能有害的物质，譬如那些高炉渣和炉渣，啥时候它们出来搞点小动作，你还真摸不清。

要是混凝土里这些不稳定的成分没被处理好，那混凝土的强度和耐久性可就没法打保票了。

比如一开始看着挺坚固，过一段时间，突然就开始“生锈”了，或者裂缝一条条地跑出来，嗯，这就叫“笑到最后是泪”。

再说了，钢渣骨料的密度也是个问题，咋说呢，简单来说就是有些钢渣骨料会比天然骨料重不少。

这种情况导致了混凝土的密度增加，混凝土变得更重，有时候甚至让整个结构的负担变大，这样一来，建筑的抗震性能就会受到影响。

想想看，哪天震个小地震，混凝土结构变得“晃悠晃悠”的，安全性就大打折扣了。

所以说，钢渣骨料虽然便宜，可别拿建筑安全开玩笑啊，简直是“得不偿失”。

这些钢渣骨料还容易吸水。

这就像你夏天穿了双湿漉漉的鞋走路，脚步沉甸甸的，谁受得了？混凝土也差不多。

它一吸水，那些水分就会在混凝土里悄悄做着“坏事”。

你看着它表面光鲜亮丽，可一旦干燥后，混凝土的强度就会下降，甚至产生一些裂缝。

最让人头疼的是，钢渣骨料的化学反应有时候没个“准信号”，没办法事先预知它会不会跑偏。

这种不确定性也让混凝土工程的质量变得更加难以把控，简直是“捉摸不定”。

然后再来说说施工方面，钢渣骨料的形状通常比较不规则，这对混凝土的拌合质量就有些挑战。

你想，天然骨料那些颗粒差不多，能均匀地混合进水泥里，效果是杠杠的。

可钢渣骨料有的边角锋利、形状不规则，这种骨料拌合起来不容易均匀分布，有时候它们在混凝土中可能形成一个“疏松”的结构，导致混凝土的强度不够，随时可能出现问题，简直是让人胆战心惊。

安徽建筑中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）1-0065-02DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.1.0240引言钢铁产业是国民经济的重要支柱产业，在经济发展、工程建设和稳定就业等方面发挥着重要作用。

目前我国钢铁年产量达10亿t ，约占全球年总产量的50%，稳居世界第一。

然而，钢渣作为炼钢过程中的主要副产物，对环境的污染问题也日益严重。

据统计，我国当前钢渣年产量达1.2亿t ，钢渣固废累计储量已超20亿t ，形成大量堆积，严重侵占农地资源，污染生态环境。

我国“十一五”发展规划就曾指出，钢渣的综合利用率应达86%以上，基本实现零排放。

然而目前对钢渣的综合利用率仅20%~30%，远低于规划要求和发达国家利用的平均水平[1]。

钢渣材料成分与水泥熟料具有一定的相似性，并具有强度高、硬度大、耐磨性强等特性，为其在混凝土中的应用提供了诸多可能。

同时，我国混凝土材料消耗巨大，采用钢渣制备混凝土，将有效减小自然资源消耗，降低建筑活动碳排放量，对实现“双碳”目标、建成“美丽中国”具有重大战略意义。

鉴于钢渣的材料特性和建筑用混凝土消耗现状，为提高钢渣的综合利用率，近年来科学界和工程界陆续开展了使用钢渣替换混凝土粗细骨料的尝试，并对钢渣替换粗细骨料的混凝土材料力学性能进行了研究。

然而，目前国内外针对钢渣替换混凝土粗细骨料对其力学性能的作用效益认识尚未统一，严重影响其在实际工程中的推广和应用。

为此，本文拟基于现有研究，明确钢渣替换混凝土粗细骨料对其力学性能的影响效果，开展不同钢渣替换率下混凝土材料的适用性分析，为钢渣混凝土在实际工程中的应用提供参考依据。

1钢渣替换粗骨料混凝土的材料性能研究综述目前钢渣混凝土的制备主要是通过钢渣替换混凝土聚合物中的砂（细骨料）、石（粗骨料），其材料性能的研究主要包括抗压、抗拉、抗折和干缩性能等关键参数。

1.1抗压性能对于钢渣替换粗骨料混凝土的抗压强度，刘华山[2]研究出随着钢渣对粗集料替换率的提高，混凝土抗压强度逐渐增大，且随着龄期的增加，替换率越高的混凝土抗压强度提高越大，结果表明最佳替换率为50％。

钢渣粉在混凝土中的应用一、引言钢渣是在钢铁生产过程中产生的副产品，它具有高硅、高铁、低铝的特点，同时具有优良的物理化学性质。

在过去，钢渣通常被视为废弃物，直接处置或填埋。

近年来，随着对资源综合利用的重视，钢渣粉开始在混凝土中得到广泛应用。

本文将从钢渣粉的特性、在混凝土中的应用及其影响等方面进行探讨。

二、钢渣粉的特性1. 物理特性钢渣粉颗粒细小，比表面积大，具有较强的活性。

它可以填充混凝土中的微观孔隙，提高混凝土的致密性和坚固性。

2. 化学特性钢渣粉富含氧化铁、氧化硅等物质，对混凝土的水化产物起到催化作用，提高混凝土的强度和耐久性。

3. 显微结构钢渣粉中的玻璃体和结晶体颗粒能够填充混凝土中的空隙，形成致密的胶凝物质，提高混凝土的力学性能。

三、钢渣粉在混凝土中的应用1. 替代部分水泥钢渣粉可以作为水泥的替代材料，与水泥一起参与混凝土的水化反应。

掺配适量的钢渣粉可以降低混凝土中水泥的用量，减少混凝土的成本，同时改善混凝土的工作性能和耐久性。

2. 改良混凝土性能在混凝土中适量掺配钢渣粉可以显著提高混凝土的抗压、抗折、抗渗和耐久性能，使混凝土更加坚固耐用。

3. 降低碱-骨料反应钢渣粉中的活性成分可以与混凝土中的氢氧化钙反应，抑制碱-骨料反应的发生，保护混凝土中的骨料免受侵蚀，延长混凝土的使用寿命。

四、钢渣粉在混凝土中的影响1. 强度影响适量掺入钢渣粉可以提高混凝土的抗压、抗折强度，改善混凝土的力学性能。

但过量掺入可能会影响混凝土的强度发展，因此需要控制掺量。

2. 施工性影响钢渣粉的加入可以改善混凝土的流动性和减水性，使混凝土更易施工，但过量掺入可能导致混凝土凝结时间延长。

3. 环境影响钢渣粉的资源综合利用可以减少对自然资源的消耗，同时降低对环境的影响，减少废弃物对环境造成的污染。

五、结论通过对钢渣粉在混凝土中的应用的探讨，可以得出以下结论：钢渣粉作为一种新型矿渣材料，具有良好的物理化学性能，可以广泛应用于混凝土中。

安全质量建 筑 技 术 开 发·133·Safety and QualityBuilding Technology Development第47卷第23期2020年12月钢渣是炼钢过程中排放出的主要废渣，是一种工业固体废弃物。

我国的钢渣排放量和堆积量巨大（每年1亿t 以上，积存10亿t 以上），大部分废弃堆积，造成了环境污染、土地占用和资源浪费的现象。

风淬钢渣是采用风淬法对熔融钢渣进行预处理，主要流程是用高压空气来做介质，风淬时，钢渣在高压气流冲击力、空气冷凝作用力及钢渣热膨胀力的共同作用下发生破碎，形成球型的细小颗粒。

风淬工艺是日本三菱重工业公司和日本钢管公司联合研制成功的一种处理转炉钢渣的 技术。

马鞍山钢铁集团自20世纪80年代开始研究风淬钢渣处理工艺，并进行现场试验。

于2007年在马钢新区建设了第一条风淬钢渣生产线，实际生产过程中进行了一定的技术改造，在风淬过程后加入水淬过程，用水作为冷却介质。

风淬处理工艺与其他钢渣预处理工艺相比，处理液态渣速度快，得到的风淬钢渣与其他普通钢渣粒度相比较细，分布更均匀，体积安定性较好。

2014年，冶金工业信息标准研究所冶金咨询中心统计了国内129家大中型钢铁企业采用的钢渣处理工艺，如图1所示，其中采用风淬工艺的钢厂有2家，占比为1.5%。

经文献检索分析和考察调研，目前采用风淬处理工艺生产风淬钢渣的大中型钢厂主要有马钢、武钢、重钢等。

605040钢厂数量302010热焖热泼滚筒风淬水淬其他粒化钢渣处理工艺10515922140图1 2014年国内129家大中型钢厂处理工艺统计1 风淬钢渣的物理化学性质通过对马钢风淬钢渣进行物化性能分析，风淬钢渣的主要化学成分为：Fe 2O 3 30%~40%，CaO 40%~50 %，SiO 2 4%~10% ， MnO 3%~6%，TiO 2 1%~3%，MgO 1%~3%，P 2O 5 1%~3%等。

钢渣砂在混凝土中的应用研究摘要：随着工业化进程推进，建筑和钢铁行业的规模日益庞大，带来了天然砂资源短缺和钢铁废渣问题，而将钢渣砂作为天然砂的替代产品用于混凝土制作，既可以缓解砂资源短缺，又能够提高钢渣的利用率，因此具有重要的研究价值。

本文首先阐述了钢渣砂的应用意义，研究了钢渣砂混凝土的基本特性，并对钢渣砂的应用问题进行分析，对提高钢渣砂混凝土质量有一定促进作用。

关键词：钢渣砂；混凝土；应用一、钢渣砂在混凝土中的应用意义近年来，随着建筑业发展，对天然砂资源的需求越来越大，而由于过度开发利用，造成砂资源匮乏、质量下降等问题。

天然砂资源短期内不可再生，而且过度开发会对自然环境造成破坏，因此许多地区采取限采或禁采措施。

砂资源供需不平衡程度逐渐加剧，天然砂价格居高不下，对工程建设的进度和成本带来不良影响。

因此，迫切需要寻找天然砂自愿的替代品。

而与此同时，我国钢铁产能居世界前列，钢铁生产过程中会产生大量的钢渣，而钢渣的回收利用率比较低，资源浪费严重，钢渣排放还带来了土地资源浪费以及自然环境污染等问题。

钢渣砂在混凝土中的应用既可以提高钢渣的利用率，还可以缓解砂资源短缺的问题，具有重要的实际意义。

钢渣砂在混凝土中的应用价值主要体现在以下两个方面：一是经济效益。

经市场调研，随着天然砂的价格居高不下，钢渣混凝土的成本要明显低于普通混凝土，可以降低施工企业的建筑成本。

此外，由于钢渣属于固体废弃物，国家在钢渣混凝土应用方面有免征增值税的政策，可以为建筑企业节约成本。

二是社会效益。

钢渣废弃物的回收利用率符合国家节能减排的要求，有利于经济的绿色可持续发展。

二、钢渣砂混凝土的特性现阶段，钢渣砂的应用范围主要有：普通混凝土、导电混凝土、沥青混凝土以及载重混凝土等。

经研究发现，钢渣砂同天然砂在性能上有相似性，能够满足建筑用砂的需求，并且包含多种化学成分，呈现出较好的胶凝特性，有利于混凝土性能提升。

密度大、强度高是钢渣砂制品的显著特点，并且通常具有较好的抗渗性能。

钢渣当骨料？中铁房地产长沙梅溪湖一楼房变身“千眼”墙！据业主提供的《工程竣工验收备案表》中显示，中国铁建·梅溪青秀三期7#和8#栋工程的竣工验收日期为2019年11月22日。

但业主收房后约半年，就发现诸多质量问题，包括内墙普遍打了补丁、墙面鼓包、掉渣，外墙大面积大范围鼓包掉落，及地下车库漏水等问题。

据业主回忆道，今年五六月份的时候，便开始发现墙面鼓包。

当时，开发商组织维修人员在现场施工，但是完全不能阻止墙面爆裂，修补后仍旧会发生鼓包。

鼓包问题不仅仅出现在外立面，而且也发生在业主购买的房屋内。

有业主在装修过程中，发现自己房屋内的墙面和天花板区域都发生鼓包现象。

关于墙面鼓包等现象，据业主表示，早在6月9日，开发商就持有检测机构对现场取样的检测报告，但这份检测报告至今都未对业主公开。

在6月15日时，施工方、专家与业主进行了一次会议沟通，直到会议结束各方都未对鼓包等问题的原因有明确的一致的看法。

之后经过多次沟通，开发商在2020年7月20日公示的内容中，表示将由国家建筑工程质量监督检验中心对7栋、8栋整体楼栋的结构质量安全和耐久性进行鉴定。

平行检验的单位是由业主投票确定的同济大学房屋质量检测站。

上图分别为两份检测报告中截取，一份是来自国家建筑工程质量监督检验中心，一份是来自同济大学质量检测站。

每份报告上百页，都表明梅溪青秀三期7#、8#栋质量问题很严重。

国家建筑工程质量监督检验中心鉴定结论确认：“引起混凝土鼓包的骨料为作坊加工破碎的钢渣废弃颗粒。

”同济大学质量检测站检测鉴定结论确认：“鼓包产生的直接原因为硬化混凝土中的体积不安定组分（骨料）水化膨胀，体积增大导致混凝土局部起鼓、胀裂、剥落。

”针对此类现象，湖南省政府参事、湖南省房地产经济研究会会长、湖南师范大学贺清云教授认为，首先要加强立法，以法律的形式明确下来，让消费者有法可依；其次，相关职能部门要严格执法，房地产建筑工程涉及到建设单位、总承包单位、分包单位、设计单位、监理以及材料采购等各个环节，上下游之间的利益错综复杂，只有加强监管和执法，才能杜绝以次充好和偷工减料等不良现象；第三，对监理实行终身负责制，监理这个环节十分重要，一旦监理不到位，将会出现严重的质量问题，毕竟人命关天。

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。