本发明涉及一种混凝土施工技术，特别涉及一种钢渣混凝土施工技术，属于建筑施工

技术领域：

。

背景技术：

：近年来，超高层建筑进入一个飞速发展的阶段，世界各地高层建筑拔地而起。为确保施工进度要求，超高层建筑在基础处理时，较多采用“逆作法施工”，节约关键线路上的工序时间。钢渣混凝土就是在此环境下产生的一种特种配重型混凝土。此类混凝土为增加基础配重，代替基础施工抗拔桩，以到达节约工期的目的。钢渣是炼钢过程中产生的废渣，数量约为钢产量的l5％～20％，2013年我国的钢产量为16亿吨，居世界第一位。由于钢铁生产技术的提高和发展，使大量钢渣弃置堆积，不仅成为污染环境的一大公害，而且占用大量土地。为了适应钢铁工业发展和可持续发展的需要，近年来，科研人员逐渐开始关注钢渣的利用价值，注重于研究钢渣的综合利用技术，寻求多种途径利用钢渣。而钢渣混凝土就是一种比较有效、而且能大量消耗钢渣的利用方式。一般来说，利用钢渣替代石子作为粗细骨料容重能达到2500～/m3，主要用于结构配重和防护使用。用钢渣代替石子作为集料生产配重混凝土，对于保护环境、降低工程造价、变废为宝、促进循环经济建设具有十分重要的意义。现有技术关于钢渣配重混凝土的研究中，张海霞等人在“钢渣作为配重混凝土集料的研究”(《21世纪建筑材料》2011年第2期90-92页)中试验了用钢渣代替石子作为粗集料配制钢渣混凝土，研究了该混凝土的工作性能、力学性能及耐久性。

通过试验及工程应用证明钢渣混凝土容重在/m3以上，抗压强度、抗渗性及抗冻性均符合普通混凝土的要求，可作为配重混凝土使用。该混凝土节约了石子等不可再生资源、降低生产成本、变废为宝、具有良好的经济与社会效益。但是其中使用水泥和粉煤灰的量较大，且需要使用高品质的砂作为原料细石混凝土容重，其强度较低，经济性较差。涂文懋等人在“钢渣显微构造和特性及其在混凝土中的应用研究”(《混凝土》2007年11期)指出目前我国钢铁工业中钢渣的排放量较大，但是钢渣的利用率却远远低于其它国家。为更好地利用钢渣，必须充分了解钢渣的显微构造及特性。利用光学显微镜研究了钢渣及钢渣混凝土的显微构造特征，借助显微硬度测试仪研究了钢渣自身及钢渣混凝土的显微硬度，为钢渣代替砂石集料在混凝土中应用提供显微构造方面的研究基础。该文作者还提出钢渣中粉化区是影响钢渣强度的薄弱点，如何发挥好混凝土的粘合作用提高层面的薄弱环节是提高钢渣混凝土应用强度亟需解决的难题。中国专利公开了一种钢渣混凝土，由：320～330重量份的水泥、175～185重量份的水、1060～1070重量份的重晶砂、500～510重量份的石子、795～805重量份的烧结球、15～25重量份的奈系高效减水剂、32～40重量份的膨胀剂、85～95重量份的粉煤灰制成。

其制备的钢渣混凝土具有较好的强度，实用性好，但是其中使用的重晶砂等比例难以进一步提高，钢渣利用率受到限制，尤其对于某些工程地缺少重晶砂的地区，此类钢渣混凝土施工将会受到严重的限制。另外，钢渣混凝土因为表面多孔特性用水量较大，而且内部摩擦阻力大，流动性差，不易于泵送机械泵送施工，严重制约了钢渣混凝土的可应用范围，也不利于工程进度的推进。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术中所存在钢渣混凝土结构强度不足、钢渣表面强度薄弱、原料配比限制大、易和性、流动性差等不足，提供一种全新的钢渣混凝土。本发明的钢渣混凝土采用高占比的钢渣原料进行混凝土制备，具有较高的强度，整体缺陷少，最重要的是易和性好，流动性佳，满足泵送施工要求，特别适用钢渣原料丰富的工程地区。为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种钢渣混凝土，包括体积份以下原料制成：钢渣石1100-1500份、矿粉80-120份、铁尾矿砂1000-1400份、水泥200-250份、水150-190份、粉煤灰10-50份、减水剂1-12份。本发明选用钢渣石作为钢渣混凝土的主要成分制成配重混凝土，因为钢渣石的化学成分与水泥相似，钢渣中也含有硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)，所以配重块具有结构强度较高、容重比大的特点。

但是，钢渣与水泥相比，C3S的含量相对较低，且多以固溶体状态存在的，C3S中往往还固溶了FeO、MgO、Al2O3等，使得它的水化速度比水泥中的硅酸三钙慢，所以，钢渣混凝土的水硬性要比水泥慢的多，通过优化钢渣混凝土的原料成分配比可以在一定程度上改善钢渣混凝土的水硬性。总体而言，对于配重混凝土来说达到设计所需要的容重是最主要的，因此强度的略微下降是可以接受的。进一步，所述钢渣混凝土原料配比为：钢渣石1200-1400份、矿粉90-110份、铁尾矿砂1100-1300份、水泥220-240份、水160-180份、粉煤灰20-40份、减水剂5-10份。通过优化钢渣混凝土的原料成分配比，可以显著的改善钢渣混凝土的水硬性，提高钢渣混凝土配重块的早硬强度。钢渣石的堆积密度、表观密度与重晶石相似，作为配重混凝土表观密度对混凝土容重影响最大。我国重晶石资源主要集中在南方，贵州省占全国总储量三分之一，湖南、广西分别居全国第二。北方地区很少有这种资源，特别是蒙古地区严重稀缺重晶石类资源，虽然使用重晶石可以从重量、抗渗性、抗冻融等指标都能达到设计要求，但从价格上由于增加了大量的运输成本。根据配合比对比，二种材料的掺加量相近，钢渣石单价为200元/t，重晶石单价为400元/t，因此如果在重晶石稀缺地区使用重晶石做配重混凝土骨料，成本会大幅度增加。

而本发明中完全采用钢渣石代替重晶石大大进一步，所述钢渣混凝土原料配比为：钢渣石1250-1350份、矿粉90-105份、铁尾矿砂1150-1250份、水泥225-240份、水165-178份、粉煤灰25-38份、减水剂6-9份。制备得到的钢渣混凝土结构强度和水硬性适中，且具有良好的易和性、流动性，满足泵送施工要求。特别是当所述钢渣混凝土原料配比为：钢渣石1300份、矿粉100份、铁尾矿砂1200份、水泥230份、水170份、粉煤灰30份、减水剂7.5份时，能够在减少常规混凝土用量的同时，实现钢渣混凝土的泵送施工，大大提高了工程的环保特性，并保证施工进度顺利完成。进一步，所述钢渣石或铁尾矿砂符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中Ⅱ类技术要求，细度模数在2.6～2.92之间。选用细度模数为2.6-2.92的中砂可以有效的填满钢渣石中的空隙，以提高混凝土的密实度、以增加强度。而且中砂特别适用于钢渣混凝土，不会出现细骨料填充效果不佳的问题，也不会因为用砂量过粗混凝土多孔的缺陷。进一步，所述钢渣物理性质为：容重3200-/m3，优选为/m3，紧堆密度1650-/m3，优选为/m3，常压吸水率4～5％。

钢渣的主要化学成分与硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣的化学成分基本相似，容重在/m3左右特别适用于混合配制配重块混凝土，可以精准的控制配重块的密度，有利于施工配重块的容重的精准控制。进一步，先将骨料进行预先吸水，然后用于配制钢渣混凝土。有效的抑制钢渣混凝土的塌落度损失，避免因为钢渣混凝土塌落度缺失较快影响钢渣混凝土的易和性、泵送性。进一步，所述钢渣混凝土的坍落度大于160mm，优选大于180mm。坍落度是在实际施工中用来判断混凝土施工和易性好坏的一个标准，增加砼的流动性，更有利于钢渣混凝土的自动化泵送。进一步，所述钢渣混凝土容重为2990-/m3，高容重比的钢渣混凝土更适用于配重块，优选的钢渣混凝土容重为3000-/m3。进一步，本发明的钢渣混凝土28d抗压强度应大于30Mpa，最好是能够大于35Mpa。与现有技术相比，本发明的有益效果：用钢渣代替石子作为粗集料来配制钢渣混凝土，可以起到配重及防护作用，其各项指标均符合普通混凝土的标准要求，甚至抗渗性、耐磨性等方面还要优于普通混凝土。大量利用钢渣既保护黄砂、石子、铁矿石等资源，又减少钢渣堆放对环境的污染，保护生态。

此外，还节约了成本，具有良好的经济效益。具体实施方式现有技术中关于配重型混凝士的配合比计算尚无经验公式，尤其是新型材料钢渣石制备配重混凝土，设计配比出容重为/m3的配重型混凝土，尚无报道。而某些工程地区缺少重晶石粗骨料，而钢渣石、铁尾矿砂等新型建筑材料丰富，本发明旨在提出一种配比合理，各项参数优良的钢渣混凝土配方。研究可用重集料及容重可知钢渣石和铁尾矿砂的表观密度较大，而水和粉煤灰等表观密度较小，如何科学的调整钢渣混凝土中各原料的配合比，实现容重/m3以上的配重型混凝土是主要难点。现有资料表明钢渣石、矿粉、铁尾矿砂等的表观密度参数如下表：表1重集料及容重初步设计钢渣混凝土配比由体积份比以下原料制成：钢渣石1100-1500份、矿粉80-120份、铁尾矿砂1000-1400份、水泥200-250份、水150-190份、粉煤灰10-50份、减水剂1-12份。根据混凝土的设计强度和水泥的实际强度来确定试验的水灰比。在配制钢渣混凝土的试验中，以破碎的钢渣代替石子作为粗骨料，由于钢渣表面多孔且粗糙，故拌制钢渣混凝土时的需水量要比普通混凝土大。在基础上的钢渣混凝土主要创新点是成本可控、节约工期。

在容重偏低时需采用钢渣砂或者铁尾矿砂代替细骨料，钢渣粉作为胶凝材料取代部分水泥；由于水的表观密度较小，在确保和易性的条件下，尽量降低用水量来增加容重。在相同水灰比的条件下，进一步通过调整混凝土的砂率，观察拌和物的和易性，测定混凝土的28d强度，找到最合适的砂率。优化所述钢渣混凝土原料配比为：钢渣石1200-1400份、矿粉90-110份、铁尾矿砂1100-1300份、水泥220-240份、水160-180份、粉煤灰20-40份、减水剂5-10份。用等体积的钢渣石代替普通混凝土中的石子，用等体积的铁尾矿砂或钢渣砂代替普通混凝土中的砂，初步配合作为钢渣混凝土，优化后的钢渣混凝土易和性塌落度有所改善，作为配重混凝土应用效果较好。为了进一步提高钢渣混凝土的易和性，对原料进行优化筛选，所述钢渣砂或铁尾矿砂细度模数在2.6～2.92之间。特别是符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中Ⅱ类技术要求。在反复试验中优化所述钢渣混凝土原料配比为：钢渣石1250-1350份、矿粉90-105份、铁尾矿砂1150-1250份、水泥225-240份、水165-178份、粉煤灰25-38份、减水剂6-9份。

此配比下的钢渣混凝土结构强度和水硬性适中，兼具有良好的易和性、流动性，满足泵送施工要求。实现了钢渣混凝土的泵送施工，大大提高了工程的环保特性，并保证施工进度顺利完成。进一步，优选所述钢渣混凝土塌落度大于160mm，最好是塌落度为160-200mm，新拌钢渣混凝土的和易性良好，初步满足泵送要求。应用中坍落度损失较快，可能与钢渣吸水率较大有关，所以优选的情况是先将骨料进行预先吸水，解决塌落度损失较快的缺点。特别是将钢渣石预先吸水处理，因为钢渣石具有多孔结构，吸水性比较强，将其进行预吸水处理可以有效抑制钢渣混凝土的塌落度损失过快。作为另一优选情况，还可以将铁矿尾砂预先吸水。作为实施方案具体情况之一，所述减水剂为聚羧酸系、萘系、氨苯磺酸系或密胺系高效减水剂。优选为聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂掺量低、减水率高、坍落度稳定，满足钢渣混凝土的泵送要求。作为实施方案具体情况之一，所述水泥为42.5Mpa级普通硅酸盐水泥。本发明的钢渣混凝土满足混凝土容重均在/m3以上，满足批量生产及泵送要求。可以用于施工现场，起到配重作用细石混凝土容重，作为本发明的最佳优选情况如下表所示。表2钢渣混凝土配合比(kg/m3)下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本

发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。本发明中未特别说明的百分比均为重量百分比。并针对具体实施例中的钢渣混凝土进行强度、易和性、坍落度(塌落度)测试，分析最佳钢渣混凝土配比情况。实施例1-10按JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中Ⅱ类技术要求对原料进行初步筛选，剔除钢渣矿石、铁矿尾砂中的杂质成分。按下表中体积份数比例称取原料配制成1m3的钢渣混凝土，钢渣混凝土后期养护同普通混凝土。表3钢渣混凝土原料组分配比编号原料钢渣石矿粉铁尾矿砂水泥水粉煤灰减水剂*实施例实施例实施例实施例实施例.5实施例实施例实施例实施例实施例*实施例1-3为聚羧酸系减水剂，实施例4-8为萘系减水剂，实施例9-10为氨苯磺酸系减水剂。

*实施例4-10的铁尾矿砂满足JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中Ⅱ类技术要求，细度模数在2.6～2.92之间。根据GB/《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》和《普通混凝土力学性能试验方法标准》分别测量混凝土的坍落度、7d和28d抗压强度、抗折强度，具体结果如下表，强度结果均能满足设计与施工要求。表4实施例钢渣混凝土强度测试结果本发明的钢渣混凝土容重/m3钢渣重钢渣混凝土采用的主要原材料为钢渣石、矿粉和铁尾矿砂，配制成的钢渣混凝土和易性良好，能达到泵送要求。泵送钢渣重钢渣混凝土的施工工艺与养护要求与普通大体积钢渣混凝土基本相同。特别适用于底板需配重部位，单方钢渣混凝土用水量适宜、水灰比也不太大，适宜泵送施工要求。对比例1-5按与实施例相同的方式配制比对比例1-5的钢渣混凝土，只是原料的体积份数比例如下表所示。表5对比例钢渣混凝土原料配比编号原料钢渣石矿粉铁尾矿砂水泥水粉煤灰减水剂*重晶砂烧结球对比例--对比例-对比例--对比例--对比例5500--对比例6555-将对制备得到的钢渣混凝土的坍落度、抗压强度、抗折强度进行测试分析，结果见下表。

表6对比例钢渣混凝土测试结果编号参数坍落度mm7d抗压强度抗压强度Mpa抗折强度Mpa对比例.336.33.8对比例.828.63.0对比例.635.63.8对比例.230.03.1对比例.336.84.0对比例.738.33.5依据《普通混凝土力学性能试验方法标准》分别测量混凝土的7d、28d抗压强度，坍落度和抗折强度参数。结果表明对比例1-6的钢渣混凝土虽然强度基本达到一般混凝土水平，但坍落度不佳，易和性和泵送性较差，不能满足快速施工要求，不利于推广应用。当前第1页1 2 3 

以上内容为蝴蝶兰风评投稿者为大家精心整理，希望对大家有所帮助！