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    發布時間:2020-01-06 00:00:00
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    碳酸化預處理鋼渣粉在混凝土中的研究與應用
    Research and Application of Carbonated Pretreatment Steel Slag Powder in Concrete
    2022年第5期
    碳酸化預處理;鋼渣粉;混凝土;配合比設計;工作性;力學性能;工程應用
    Carbonation pretreatment; Steel slag powder; Concrete; Mix proportion design; Workability; Mechanical property; Engineering application
    2022年第5期
    10.19761/j.1000-4637.2022.05.090.05
    國家重點研發計劃項目(2017YFE0120900);山東省自然科學基金項目(ZR2017JL023)。
    王 瑾1,劉 健2,潘 紅1,吳昊澤1,徐東宇3
    1.山東省產品質量檢驗研究院;山東 濟南 250102;2.濟南市技師學院,山東 濟南 250031; 3.濟南大學 山東省建筑材料制備與測試技術重點實驗室,山東 濟南 250022

    王 瑾1,劉 健2,潘 紅1,吳昊澤1,徐東宇3

    王瑾,劉健,潘紅,等.碳酸化預處理鋼渣粉在混凝土中的研究與應用[J].混凝土與水泥制品,2022(5):90-94.

    WANG J,LIU J,PAN H,et al.Research and Application of Carbonated Pretreatment Steel Slag Powder in Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(5):90-94.

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    摘 ? 要:利用X射線衍射儀和SEM掃描電子顯微鏡觀察了碳酸化預處理前后鋼渣粉的礦物組成和微觀形貌,研究了碳酸化鋼渣粉等質量(5%、15%、25%)替代水泥和等質量替代礦渣粉(碳酸化鋼渣粉用量占膠凝材料總量的10%、20%)對混凝土工作性和力學性能的影響。結果表明:經過碳酸化預處理后,鋼渣粉中的MgO和f-CaO含量分別降低了72.86%和88.86%,并伴有尺寸約為1 μm的顆粒狀晶體產生;隨著碳酸化鋼渣粉替代水泥比例的增加,試件的抗壓強度先增大后減小,坍落度和凝結時間均逐漸增大;當水泥用量為膠凝材料總量的50%時,隨著碳酸化鋼渣粉替代礦渣粉比例的增加,試件的抗壓強度降低,初始坍落度減小,凝結時間延長;當水泥用量為膠凝材料總量的70%時,隨著碳酸化鋼渣粉替代礦渣粉比例的增加,試件的抗壓強度先增大后減小,初始坍落度減小,凝結時間延長。碳酸化鋼渣粉已成功應用于道路及地坪工程用混凝土的配合比設計中。 Abstract: The mineral composition and microstructure of steel slag powder before and after carbonation pretreatment were observed by X-ray diffractometer and SEM scanning electron microscope, and the effects of carbonated steel slag powder instead of cement(5%, 15%, 25%) and instead of slag powder(the amount of carbonated steel slag powder accounted for 10% and 20% of the cementitious material) on the workability and mechanical properties of concrete were studied. The results show that after carbonation pretreatment, the content of MgO and f-CaO in steel slag powder are reduced by 72.86% and 88.86% respectively, and granular crystals with a size of about 1 μm are produced. With the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of cement, the compressive strength of the specimen first increases and then decreases, and the slump and setting time gradually increase. When the cement dosage is 50% of the total cementitious material, with the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of slag powder, the compressive strength of the specimen decreases, the initial slump decreases, and the setting time increases. When the cement dosage is 70% of the total cementitious material, with the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of slag powder, the compressive strength of the specimen first increases and then decreases, the initial slump decreases, and the setting time increases. Carbonated steel slag powder has been successfully used in the mix proportion design of concrete for road and floor engineering.
    英文名 : Research and Application of Carbonated Pretreatment Steel Slag Powder in Concrete
    刊期 : 2022年第5期
    關鍵詞 : 碳酸化預處理;鋼渣粉;混凝土;配合比設計;工作性;力學性能;工程應用
    Key words : Carbonation pretreatment; Steel slag powder; Concrete; Mix proportion design; Workability; Mechanical property; Engineering application
    刊期 : 2022年第5期
    DOI : 10.19761/j.1000-4637.2022.05.090.05
    文章編號 :
    基金項目 : 國家重點研發計劃項目(2017YFE0120900);山東省自然科學基金項目(ZR2017JL023)。
    作者 : 王 瑾1,劉 健2,潘 紅1,吳昊澤1,徐東宇3
    單位 : 1.山東省產品質量檢驗研究院;山東 濟南 250102;2.濟南市技師學院,山東 濟南 250031; 3.濟南大學 山東省建筑材料制備與測試技術重點實驗室,山東 濟南 250022

    王 瑾1,劉 健2,潘 紅1,吳昊澤1,徐東宇3

    王瑾,劉健,潘紅,等.碳酸化預處理鋼渣粉在混凝土中的研究與應用[J].混凝土與水泥制品,2022(5):90-94.

    WANG J,LIU J,PAN H,et al.Research and Application of Carbonated Pretreatment Steel Slag Powder in Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(5):90-94.

    摘要
    參數
    結論
    參考文獻
    引用本文

    摘   要:利用X射線衍射儀和SEM掃描電子顯微鏡觀察了碳酸化預處理前后鋼渣粉的礦物組成和微觀形貌,研究了碳酸化鋼渣粉等質量(5%、15%、25%)替代水泥和等質量替代礦渣粉(碳酸化鋼渣粉用量占膠凝材料總量的10%、20%)對混凝土工作性和力學性能的影響。結果表明:經過碳酸化預處理后,鋼渣粉中的MgO和f-CaO含量分別降低了72.86%和88.86%,并伴有尺寸約為1 μm的顆粒狀晶體產生;隨著碳酸化鋼渣粉替代水泥比例的增加,試件的抗壓強度先增大后減小,坍落度和凝結時間均逐漸增大;當水泥用量為膠凝材料總量的50%時,隨著碳酸化鋼渣粉替代礦渣粉比例的增加,試件的抗壓強度降低,初始坍落度減小,凝結時間延長;當水泥用量為膠凝材料總量的70%時,隨著碳酸化鋼渣粉替代礦渣粉比例的增加,試件的抗壓強度先增大后減小,初始坍落度減小,凝結時間延長。碳酸化鋼渣粉已成功應用于道路及地坪工程用混凝土的配合比設計中。

    Abstract: The mineral composition and microstructure of steel slag powder before and after carbonation pretreatment were observed by X-ray diffractometer and SEM scanning electron microscope, and the effects of carbonated steel slag powder instead of cement(5%, 15%, 25%) and instead of slag powder(the amount of carbonated steel slag powder accounted for 10% and 20% of the cementitious material) on the workability and mechanical properties of concrete were studied. The results show that after carbonation pretreatment, the content of MgO and f-CaO in steel slag powder are reduced by 72.86% and 88.86% respectively, and granular crystals with a size of about 1 μm are produced. With the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of cement, the compressive strength of the specimen first increases and then decreases, and the slump and setting time gradually increase. When the cement dosage is 50% of the total cementitious material, with the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of slag powder, the compressive strength of the specimen decreases, the initial slump decreases, and the setting time increases. When the cement dosage is 70% of the total cementitious material, with the increase of the ratio of carbonated steel slag powder instead of slag powder, the compressive strength of the specimen first increases and then decreases, the initial slump decreases, and the setting time increases. Carbonated steel slag powder has been successfully used in the mix proportion design of concrete for road and floor engineering.

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    (1)經過碳酸化預處理后,鋼渣粉中的MgO和f-CaO含量分別降低了72.86%和88.86%,可有效解決鋼渣的安定性不良問題。
    (2)當碳酸化鋼渣粉等質量替代水泥時,隨著碳酸化鋼渣粉摻量的增加,混凝土的抗壓強度先增大后減小,坍落度和凝結時間增大。綜合考慮,碳酸化鋼渣粉等質量替代水泥的比例不宜超過25%。
    (3)當水泥用量為膠凝材料總量的50%時,隨著碳酸化鋼渣粉等質量替代礦渣粉比例的增加,混凝土的抗壓強度基本呈下降趨勢;當水泥用量為膠凝材料總量的70%時,隨著碳酸化鋼渣粉等質量替代礦渣粉比例的增加,混凝土的抗壓強度呈先增大后減小的趨勢??梢?,在水泥用量占膠凝材料總量比例較大(>50%)的情況下,摻入適量(≤20%)碳酸化鋼渣粉對混凝土的強度有利。
    (4)工程實踐證明,在道路及地坪工程用混凝土中摻入適量的碳酸化鋼渣粉,混凝土的抗壓強度和工作性能夠滿足相關設計和施工要求,且在至少1年內未出現混凝土開裂問題,但其長期性能和耐久性能仍有待進一步研究。

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    王瑾,劉健,潘紅,.碳酸化預處理鋼渣粉在混凝土中的研究與應用[J].混凝土與水泥制品,2022(5):90-94.

    WANG J,LIU J,PAN H,et al.Research and Application of Carbonated Pretreatment Steel Slag Powder in Concrete[J].China Concrete and Cement Products,2022(5):90-94.

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