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工业矿渣废料在混凝土中的应用

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第22期作者：吴秀红姜甲勇崔伟

[导读] 摘要：工业矿渣废料作为混凝土生产中应用研究的重要材料之一，工业矿渣材料的普及和应用，促进了混凝土生产质量的有效提升。

        肥城市石横特钢集团有限公司 271612
        摘要：工业矿渣废料作为混凝土生产中应用研究的重要材料之一，工业矿渣材料的普及和应用，促进了混凝土生产质量的有效提升。本文主要是就工业矿渣废料在混凝土生产中的应用进行了分析与探讨。
        关键词：工业矿渣；混凝土；影响；作用
        引言
        城市化进程加快的同时，城市基础设施建设对商品混凝土的需求量也呈现出迅速增长的发展趋势。由于传统的普通混凝土不管是在公路工程领域，亦或是在建筑工程领域的实际应用过程中，都存在着各种各样的弊端，这些问题对混凝土供应企业的长期可持续发展产生了非常严重的影响。如果将矿渣粉作为商品混凝土掺合料使用，不但促进了矿渣粉利用率，有效降低了商品混凝土成本居高不下的问题，而且彻底解决了长期困扰我国社会经济发展过程中出现的矿渣粉处理难的问题，为商品混凝土供应企业的全面发展奠定了坚实的基础。
        1工业矿渣粉自身对混凝土的影响
        1.1质量
        因为矿渣粉本身的质量（比表面积、强度、氯离子含量、烧失量等）差异较大，任意配比的矿渣粉在实际应用过程中，对混凝土质量产生的影响也各不相同。因此，商品混凝土生产企业必须采取积极有效的措施控制商品混凝土中应用的矿渣粉的质量，避免因为矿渣粉质量变化影响混凝土的品质。
        1.2养护
        严格的按照混凝土养护的要求和规范，开展混凝土的养护工作。如果商品混凝土中的矿渣粉使用量＜30%，且水泥使用量没有减少时，混凝土在浇筑施工完成后，往往会出现水分蒸发过快的问题。针对这一现象，施工企业可以参照以往的养护规律和经验制定符合要求的养护时间和策略。使用矿渣粉代替部分水泥拌和混凝土材料时，由于混凝土对早期养护条件的敏感性较强，所以要求施工人员必须按照规范和标准做好混凝土的早期养护工作。比如，施工人员应该在混凝土终凝前采取在混凝土表面覆盖土工布的方式，定期的进行洒水养护。如果商品混凝土中掺入了矿渣粉时，则应该按照要求将混凝土的养护期限延长至14天。施工企业在混凝土施工过程中，应该充分重视矿渣粉对混凝土浇筑产生的影响，才能在保证混凝土浇筑质量的前提下，促进混凝土浇筑品质的有效提升。
        1.3掺量
        为了有效控制矿渣粉在混凝土搅拌中的施工用量，商品混凝土生产企业应该在全面分析建筑工程各个施工部位混凝土中矿渣粉掺和量的基础上，根据施工位置的不同，确定合理的掺加比例，避免因为混凝土中矿渣粉掺和量控制环节出现问题，影响商品混凝土后期使用性能的发挥。
        2工业矿渣粉对混凝土性能提升作用
        2.1影响强度性能
        商品混凝土中掺加的矿渣粉具有潜在的水化活性效应，矿渣粉除了可以作为商品混凝土浇筑中的骨料使用以外，还有效的减少了建筑工程施工中混凝土的施工用量。但是施工企业应该注意在混凝土拌和矿渣粉使用之前，需要通过相应的试验调整矿渣粉的掺加量，才能保证混凝土的强度达到设计标准和要求。根据相关的配比实验发现，如果采用矿渣粉替代传统混凝土骨料，施工人员应该将混凝土中矿渣粉的使用比例控制在35%-40%之间，在混凝土浇筑完成后的7天或28天进行的强度检测时，必须保证掺加了矿渣粉的混凝土材料的强度检测值高于同标号的普通混凝土材料的强度，然后根据相应的检测数据，适当的减少水泥的使用量，从而达到节约水泥材料的目的。在此，施工企业应该特别注意的是，矿渣粉在混凝土中使用的试拌实验结果，并不意味着矿渣粉可以适用于所有的建筑工程混凝土施工中，而是要求施工企业必须根据工程施工现场环境的实际情况，进行混凝土材料的试拌试验工作，才能确保混凝土的强度达到设计标准和要求。

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        2.2影响工作性能
        普通混凝土应具备良好和易性以及可泵送性，如若在混凝土中掺加适量的矿渣粉，通过均匀的包裹水泥，能够有效延缓并减少初期水泥水化物的相互搭接，提升水泥的屈服应变能力，可以保证水泥在长时间内有较高的保水效果，减缓水分的蒸发速度，在不影响混凝土工作性能的前提下，提升混凝土和易性，降低坍落度的损失，有利于普通混凝土的泵送效果。
        2.3影响耐久性能
        混凝土的耐久性能主要指的是耐热、抗冻、防水、保温、防腐蚀等几方面内容。通过对混凝土试拌试验的数据分析发现，如果在商品混凝土中掺入适量矿渣粉，不仅有助于混凝土密实度的提高，而且有效降低了混凝土成品的孔隙率，达到改善混凝土内部结构的目的。
        2.3.1耐热性能影响
        由于混凝土浇筑完成脱模后，必然会长期受到高温环境的影响。所以，商品混凝土在生产过程中对骨料的耐热性提出了非常严格的要求。矿渣粉的加入可以提升骨料的耐热性能，为了避免砂石中含有的石灰，在长期高温环境中出现分解的问题，导致混凝土强度丧失，施工人员必须在混凝土浇筑完成后，严格的按照养护制度和措施，投入足够的人力、物力开展混凝土的成品保护工作，才能确保混凝土终凝后的强度符合建筑工程质量要求。
        2.3.2防水性能影响
        传统的混凝土防水性能往往会受到水泥使用量、砂石粒径级配等因素的影响。以矿渣粉为骨料的混凝土，则因为混凝土早期初凝阶段具有固体表面粗糙、吸水量大等各方面的优点，所以施工企业可以直接将其作为普通防水混凝土应用于建筑工程施工中，提高建筑工程的防水抗渗效果。如果建筑工程施工对混凝土的防水性能要求较高，施工人员应该通过在混凝土中适当掺加其他外加剂和掺和料的方式，及时调整混凝土材料的配比，才能达到优化混凝土防水性能的目的。由于混凝土中掺加的矿渣粉具有持续吸水的特点，导致混凝土在拌和完成后，坍落度很可能无法满足施工现场需求，进而在混凝土浇筑施工结束后的后期养护阶段出现大量的裂纹。为了从根本上避免此类情况的发生，施工人员应该在混凝土拌和过程中做好混凝土级配的控制工作，通过进行混凝土试拌试验的方式确定矿渣粉掺加比例，同时根据要求适当延长混凝土拌和的时间，确保矿渣粉在混凝土拌和过程中先行饱和，才能在有效提升混凝土密实度的同时，充分发挥出混凝土的抗渗功能，为后续混凝土浇筑施工奠定良好的基础。
        2.3.3抗冻性能影响
        天气因素是影响混凝土浇筑质量的重要因素之一，为了保证混凝土浇筑的质量，如果施工现场环境温度低于-5℃时，施工企业必须禁止混凝土施工作业。如果将矿渣粉作为混凝土骨料，则有助于彻底改善和提高混凝土成品的抗冻性能。之所以会这样，主要是因为矿渣粉中大量的空隙，在转化为混凝土骨料后，使得拌和完成的混凝土内部之间出现了很多的微小气泡，不仅阻断了混凝土内部与外界之间的联系，而且减少了混凝土的热能交换，促进了混凝土自身抗冻性能的有效提升，达到了延长寒冷地区混凝土施工周期的目的。
        2.3.4保温性能影响
        由于矿渣粉与其他普通混凝土骨料相比，具有空隙多、容重小的特点。所以矿渣粉不仅自身的导热系数低于其他骨料，而且保温性能也相对更好。正是因为矿渣粉具有容重较小的特点，因此施工人员应该在混凝土搅拌过程中采取适当掺加外加剂或掺合料的方式，确保使用的矿渣粉混凝土成品与普通混凝土性能处在同一水平。此外，为了提高矿渣粉混凝土的保温效果，施工企业必须在混凝土拌和过程中密切观察外加剂或掺合料的配比使用量，特别要注意与外加剂或掺合料之间产生的相互作用，才能达到提升混凝土保温性能的目的。
        结束语
        总之，矿渣粉作为商品混凝土骨料，是社会经济发展过程中资源转型的重要内容之一，商品混凝土拌和过程中使用矿渣粉不但降低了混凝土生产成本，而且进一步提高了固体废弃物的资源化利用率。所以，施工企业在建筑工程施工过程中，加大矿渣粉的使用量，成为进一步推动混凝土行业发展循环经济和可持续发展的动力。
        参考文献
        [1]李超.工业废料在混凝土中的应用[D].青岛理工大学,2019.
        [2]刘成.浅谈粉煤灰在高性能混凝土中的应用[J].中国高新技术企业, 2019,07:182-183.
        [3]利用工业废料建造硅酸盐混凝土大型壁板居住建筑[J].硅酸盐建筑制品,2019,03:6-8.