鋼鐵渣粉海工混凝土性能探討范文

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1試驗

(1)水泥為北京琉璃河水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，強度等級為42．5;鋼渣是江西新余熱悶穩(wěn)定化處理后的鋼渣;粒化高爐渣是江西新余鋼廠的?；郀t渣;減水劑為萘系;骨料為碎石。鋼鐵渣粉質(zhì)量比為:鋼渣粉:礦渣粉=3∶7。水泥、鋼渣和?；郀t渣的化學(xué)成分見表1。(2)水泥、鋼渣和?；郀t渣的活性指數(shù)。水泥、鋼渣和?；郀t渣的活性指數(shù)見表2。(3)混凝土。試驗用混凝土強度等級為C40、C50、C60。

2試驗方法

所有耐久性實驗均按照《水運工程混凝土試驗規(guī)程》JTJ270進行。

3試驗結(jié)果與分析

3．1鋼鐵渣粉混凝土齡期抗壓強度試驗配置了C40普通水泥混凝土和C40、C50、C60鋼鐵渣粉混凝土，其齡期抗壓強度見表3。從試驗結(jié)果可知鋼鐵渣粉取代30%的水泥可配制強度等級為C40～C60的混凝土。C40混凝土除3天強度比普通水泥混凝土略低外，其他齡期強度均比普通水泥混凝土略高。因為鋼渣粉和?；郀t礦渣粉比表面積比水泥大，改善了膠凝材料的顆粒組成，加大了混凝土密實度，提高了強度。另外鋼鐵渣粉細度大，使膠凝材料水化產(chǎn)物增多，對提高強度有利。

3．2鋼鐵渣粉混凝土抗氯離子滲透性能混凝土中鋼筋腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕。硅酸鹽水泥水化時生成氫氧化鈣，使鋼筋周圍混凝土孔隙中的水分變成飽和的氫氧化鈣電解液，鋼筋與電解液發(fā)生電化學(xué)作用。鋼筋一般含有雜質(zhì)，表面有缺陷，這樣就構(gòu)成本身電化學(xué)的不均勻性。由于鋼筋和雜質(zhì)的電位不同，形成了許多通往金屬本身短路的微小原電池。雜質(zhì)和缺陷的電位往往比鋼要高，構(gòu)成了微電池的陰極區(qū)，鋼為陽極區(qū)。它們之間的電位差就形成了微電池的電動勢，這時如果鋼筋周圍有氧和水，就會有電流產(chǎn)生，也就有腐蝕產(chǎn)生。本文采用混凝土試件的電通量為指標(biāo)來確定混凝土抗氯離子滲透性能。試驗測定普通C40混凝土和取代30%水泥的鋼鐵渣粉混凝土的電通量試驗結(jié)果見表4。從試驗可知鋼鐵渣粉混凝土電通量均比普通水泥混凝土低，具有良好的抗氯離子滲透作用，有利于保護混凝土中鋼筋不被腐蝕。

3．3鋼鐵渣粉混凝土鋼筋銹蝕試驗?zāi)M了浪濺區(qū)和水位變動區(qū)混凝土中的鋼筋銹蝕環(huán)境［11］，即海水干濕交替，并用提高濕度的方法加速腐蝕速度。試驗方法按水運工程混凝土試驗規(guī)程7．11進行。試驗結(jié)果為C40普通水泥混凝土和C40、C50、C60鋼鐵渣粉混凝土的銹蝕率均為0，說明混凝土中鋼筋均未生銹。防銹蝕性能良好。

3．4鋼鐵渣粉混凝土的抗凍性混凝土在凍融循環(huán)作用下造成結(jié)構(gòu)耐久性降低。按JTJ270試驗規(guī)程進行抗凍性試驗?；炷羶鋈谘h(huán)設(shè)計為50次、100次、150次、200次、250次、300次、350次、400次。其動彈性模量和質(zhì)量損失見表5。根據(jù)JTJ270規(guī)程規(guī)定相對動彈性模量下降至75%或重量損失率達5%時，可認為試件已經(jīng)破壞，并以相應(yīng)的凍融循環(huán)次數(shù)作為該混凝土的抗凍融等級。從試驗結(jié)果可知:(1)凍融后混凝土的質(zhì)量損失均小于5%。(2)C40普通水泥混凝土抗凍等級為F100。(3)C40鋼鐵渣粉混凝土抗凍等級為F250。(4)C50鋼鐵渣粉混凝土抗凍等級為F300。(5)C60鋼鐵渣粉混凝土抗凍等級為F400。摻鋼鐵渣粉混凝土抗凍性好是因為:(1)加入鋼鐵渣粉的混凝土減少了內(nèi)部的孔隙，提高了混凝土的密實度。(2)由于摻入鋼鐵渣粉，水化產(chǎn)物和普通水泥混凝土有差別，由于鋼鐵渣粉水化產(chǎn)物是二堿水化硅酸鈣，它的強度較低，但它的抗凍性能超過水泥的水化產(chǎn)物，使混凝土具有良好的抗凍性。

3．5鋼鐵渣粉混凝土的抗?jié)B性為檢驗鋼鐵渣粉混凝土抗?jié)B性能，按水運工程混凝土試驗規(guī)程，進行了C40普通水泥混凝土和C40、C50、C60摻鋼鐵渣粉混凝土抗?jié)B試驗和滲水高度試驗。各強度等級混凝土滲水時的水壓力為1．2MPa，鋼鐵渣粉混凝土的滲水高度平均值為0．3～0．5cm，具有良好的抗?jié)B性。由于渣粉比表面積大，改善了膠凝材料的密實性，同時鋼渣粉和粒化高爐礦渣粉水化充分釋放凝膠數(shù)量，增多、增強了混凝土界面的粘結(jié)力，減少了混凝土空隙，提高了抗?jié)B性。

3．6鋼鐵渣粉混凝土收縮混凝土在應(yīng)用時，由于受到環(huán)境溫度和濕度等條件的變化，由于干縮或自由膨脹引起長度變化，造成混凝土裂紋或裂縫，引起鋼筋銹蝕和耐久性不良。按JTJ270試驗方法測定的試驗結(jié)果見表7。鋼鐵渣粉混凝土與普通水泥混凝土相比較，具有收縮率小的特點。鋼渣粉中含有少量的游離氯化鈣，水化時產(chǎn)生氫氧化鈣，體積增大，使混凝土膠砂密實而收縮降低。這些特點減少了混凝土構(gòu)筑物的裂紋，提高了混凝土的耐久性。

4結(jié)論

(1)鋼鐵渣粉作混凝土摻合料，取代30%水泥可配制強度等級為C40、C50、C60的混凝土。(2)鋼鐵渣粉混凝土具有良好的抗氯離子滲透作用。電通量值均比普通水泥混凝土低，有利于保護混凝土中鋼筋不被侵蝕。(3)鋼鐵渣粉混凝土具有良好的抗凍性。C40普通水泥混凝土抗凍等級為F100，而同等級的鋼鐵渣粉混凝抗凍等級為F250，C50混凝土為F300，C60混凝土為F400。(4)鋼鐵渣粉混凝土具有良好的抗?jié)B性，抗?jié)B等級為12MPa，滲水高度為0．3cm。(5)鋼鐵渣粉混凝土收縮率低于普通水泥混凝土。

作者：丁忍忍 夏春 朱桂林 孫樹杉 單位：中冶集團建筑研究總院有限公司