基于工程实例中混凝土自崩现象,通过X射线荧光光谱分析、XRD分析和模拟试验等对可疑物进行了辨别。结果表明:可疑物为钢渣,其在混凝土中缓慢水化导致体积膨胀,最终造成表层混凝土自崩。同时,通过模拟试验,分析了引起该类型混凝土自崩所需要的外部环境条件,并给出了防止该现象继续发生的建议。

研究了钢渣和粉煤灰对C30重晶石防辐射混凝土工作性、力学性能、收缩性能、抗冻性能、抗碳化性能以及抗渗性能的影响。结果表明:重混凝土的坍落度随粉煤灰掺量的增加而增加,随钢渣掺量的增加而降低;重混凝土的28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加而先增加后降低,粉煤灰掺量为30%时,28 d抗压强度最大;重混凝土的收缩随钢渣和粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量为40%、钢渣掺量为30%时重混凝土的60 d收缩最小,为191με;钢渣掺量为30%、粉煤灰掺量为40%时重混凝土冻融循环后的相对动弹性模量降低最小,抗冻性能最好;重混凝土的28 d碳化深度随粉煤灰掺量的增加而线性增加;重混凝土的渗水高度随钢渣和粉煤灰掺量的增加而降低,粉煤灰掺量为40%、钢渣掺量为30%的重混凝土渗水高度最小,为基准组的9.3%,抗渗性能大幅提高。

分析了转炉钢渣的矿物组成和胶凝性能,研究了Na_2SO_4、CaCl_2、NaCl和海水对钢渣浆体和钢渣水泥浆体强度的影响。结果表明,钢渣粉3d的水化放热量仅为PO 42.5水泥的7.5%,钢渣浆体7d和90d抗压强度只有0MPa和15.1MPa,所以钢渣粉自身水化能力很低,胶凝性很差。Na2SO_4和CaCl_2对于钢渣浆体有一定的激发效果,掺0.9%Na_2SO_4时激发效果最好,浆体3d和90d抗压强度比不掺激发剂的空白组提高了19.1%和8.2%。对于钢渣水泥浆体,掺1.2%CaCl_2的浆体强度最高,浆体3d和90d抗压强度分别比空白组提高了53.6%和16.9%。NaCl和海水对钢渣浆体和钢渣水泥浆体3d强度有明显的激发作用,但会使90d强度出现较明显的倒缩。

加速碳酸化可以有效利用工业废弃物和温室气体CO2。通过对钢渣进行碳酸化养护处理,制备出碳酸化增重率10.79%,抗折强度12.02MPa,抗压强度40.81MPa,冻融强度24.63MPa,吸水率11.24%,饱水强度23.89MPa,安定性合格的纯钢渣碳酸化建材制品。同时制备出了碳酸化增重率为5.12%,抗折强度2.06MPa,抗压强度8.33MPa,冻融强度3.72MPa,吸水率18.56%,饱水强度3.41MPa,安定性合格,体积密度1.74g/cm3的钢渣混合矿渣碳酸化建材制品。