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。钢渣相比于天然砂其表层更为粗糙，可以产生更强的内磨阻力，同时骨料的相对表面积加大，可以同水泥产生更强的粘合效果，表现出更强的粘合力。由于钢渣砂的材质坚硬，具有较强的耐磨性能，致使钢渣混凝土的耐磨性要优于普通混凝土。钢渣混凝土即使到了后期，受材质影响，其密实度同样优于普通混凝土。此外，钢渣砂在沥青混凝土中的应用，由于钢渣砂中的阳离子含量比较多，在同沥青混合后会产生化学反应，例如同沥青酸生成沥青酸盐，该类化学合成物会吸附在钢渣砂表层，从而大大增加钢渣砂同沥青间的吸附力，使其结构强度更高，并且表现出较好的水稳性。
三、存在问题及对策分析
（一）技术方面问题及建议
经试验发现，以钢渣砂作为混凝土骨料时其抗压强度要明显高于普通混凝土结构，而且钢渣砂的应用不仅能够带来一定的经济效益而且具有较好的社会效益，所以具有显著的应用价值，在工程项目建设中值得推广。经多年的改进和发展，相关应用技术已趋于成熟，而且国家制定了钢渣混凝土应用的的技术标准，对钢渣混凝土的广泛应用提供了良好的技术和制度基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，受炼钢工艺和原材料影响，不同钢铁企业的产出的钢渣特性存在较大差异，化学成分及物理特性上的差异提高了钢渣的处理和应用的难度，对钢渣混凝土的推广应用造成较大障碍。因此，未解决技术上的难题，必须重视技术攻关，加大资金投入，鼓励钢铁企业开展技术革新和创新能力培养，开发钢渣重构等相关技术，用以提高钢渣的应用价值。
（二）配比与掺量问题
由于钢渣砂中存在较多的铁元素，具有较好的导电性，而经研究发现，在实际应用中，钢渣砂单独用作混凝土掺合料时，存在混凝土性能不符合工程设计要求的问题，常见的处理措施就是添加粉煤灰、矿渣等掺合料。虽然混凝土结构的总体性能得以提高，但破坏了钢渣混凝土的导电特性，并且对其力学特性也产生较大影响。因此，为更好地发挥钢渣混凝土的整体性能，应当根据相关理论知识开展配比及掺量问题研究，分析粉煤灰、矿渣等掺合料在不同配比下钢渣混凝土的基本特性，发现影响存在的原因及规律并结合实验数据，从而确定掺合料的最佳种类和配比。
（三）钝化问题
钢渣混凝土受其水泥原料的影响，其结构整体上呈碱性，而钢渣材料中铁元素较多，在碱性环境作用下钢渣表面会产生氧化反应，从而形成钝化层，影响混凝土的导电性能，尤其是影响导电混凝土性能发挥。所以，为保证钢渣混凝土的导电性能，要注重氧化钝化问题处理。由于铁元素氧化过程很难控制，为解决钢渣的氧化钝化问题，最直接有效的方法就是控制材料中铁的含量，从而降低钢渣钝化对材料性能影响。除此之外，还可以从提高钢渣混凝土导电性能的角度出发，采取钢渣磨粉加工技术，减小钢渣颗粒直径，在填充作用下钢渣颗粒分布将会更加均匀，从而提高钢渣混凝土导电性。
（四）安定性问题
经研究发现，钢渣的化学组成比较复杂，不仅含有较多的铁元素，而且包含游离氧化钙、游离氧化镁等成分。由氧化钙的特性可知，在混凝土搅拌环节，遇水后产生化学反应，体积增大且释放较多热量，对混凝土安定性产生不利影响。若不加处理，直接将其用于工程建设，在热量及形变作用下极易产生混凝土裂缝等，影响工程质量。因此，在使用前要采取有效措施消除钢渣中的游离氧化钙成分。常用的方法有：钢渣陈放、温水养护以及热闷渣处理法。以上方法均能够很好的消除游离氧化钙成分，但仍存在一些不足：钢渣陈放及温水养护法占地面积较大，并且破坏土壤环境，不仅会造成土地资源浪费还会对周围环境有一定影响；热闷渣处理法对设备要求较高，处理成本要显著高于前者，很难得以推广。所以要深入开展钢渣混凝土安定性问题研究，寻求经济、高效、环保的处理方法，从而更好地提高其安定性。
四、结束语
综上所述，钢渣砂在混凝土中的应用具有一定的经济、社会和环境效益，并且钢渣混凝土具有优异的结构特性，具有很好的应用前景。但钢渣砂应用中仍存在一些问题，对其实际运用造成不良影响，本文对其存在问题进行深入分析，为今后钢渣混凝土的技术研究指明了具体方向。
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论文作者:许欢欢
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第08期
论文发表时间:2019/7/15
标签：钢渣论文; 混凝土论文; 性能论文; 特性论文; 沥青论文; 氧化钙论文; 较好论文; 《城镇建设》2019年第08期论文;