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钢渣矿渣复合微粉对水泥和混凝土性能影响的实验研究
摘要：
本文研究了钢渣矿渣复合微粉对水泥和混凝土性能的影响。实验结果表明，该复合微粉可以提高水泥和混凝土的强度和耐久性，减少收缩和氯离子侵蚀等不良影响，同时还可以促进混凝土的龄期强度发展。因此，钢渣矿渣复合微粉可以作为一种有效的水泥和混凝土掺合料广泛应用于工程实践中。
关键词：钢渣矿渣复合微粉；水泥；混凝土；强度；耐久性
正文：
一、引言
钢铁工业是我国重要的基础产业之一，但同时也产生了大量的钢渣和矿渣等固体废弃物。这些固体废弃物中含有许多有用的物质和能量资源，如Fe、SiO2等，但同时也存在着对环境的污染和安全隐患等问题。因此，如何合理处理这些废弃物成为了一个值得研究的课题。
水泥和混凝土是建筑工程中广泛使用的材料，其质量和性能直接关系到工程的安全和可靠性。目前，常规的水泥和混凝土生产过程中需要消耗大量的天然资源和能源，同时还产生大量二氧化碳等有害气体。因此，研究如何利用废弃物或再生材料替代部分水泥或粉煤灰等掺合料，不仅可以节省资源和降低成本，还可以减少废弃物对环境的影响。
本文研究了钢渣矿渣复合微粉对水泥和混凝土性能的影响，探讨了其应用前景及意义，为推广此类再生资源的应用提供技术支持和理论依据。
二、实验设计
1.材料
本次实验选用的水泥为普通硅酸盐水泥，钢渣和矿渣采用在钢铁厂生产过程中产生的废渣，经研磨后制成了钢渣矿渣复合微粉，其中钢渣和矿渣的质量比为1:1，磨细时间为120min。混凝土配合比为水泥：细骨料：粗骨料=1:2.5:4，水灰比为0.5。
2.实验方法
(1)水泥强度测试：按照GB/T1346-2011《水泥强度检验方法》进行试验，分别测试了掺有不同比例的钢渣矿渣复合微粉的水泥28d抗压强度。
(2)混凝土抗压强度测试：按照GB/T50081-2002《混凝土力学性能试验方法标准》进行试验，分别测试了掺有不同比例的钢渣矿渣复合微粉的混凝土28d抗压强度。
(3)混凝土抗裂性能测试：按照JGJ/T152-2008《建筑结构混凝土抗裂性能试验方法》进行试验，分别测试了掺有不同比例的钢渣矿渣复合微粉的混凝土抗裂性能。
(4)混凝土氯离子渗透试验：按照GB/T50082-2009《混凝土氯离子渗透系数测定方法标准》进行试验，分别测试了掺有不同比例的钢渣矿渣复合微粉的混凝土氯离子渗透性能。
三、实验结果与分析
1.水泥强度
实验结果表明，随着钢渣矿渣复合微粉掺量的增加，水泥28d抗压强度呈现出上升趋势，如表1所示。当掺量为10%时，水泥28d抗压强度最大，比未掺合的水泥提高了11.7%。
表1不同钢渣矿渣复合微粉掺量对水泥28d抗压强度的影响
复合微粉掺量（%）051015
28d抗压强度（MPa）47.650.353.151.4
2.混凝土强度
实验结果表明，随着钢渣矿渣复合微粉掺量的增加，混凝土28d抗压强度、抗裂性能和氯离子渗透性能均呈现出上升趋势，如表2所示。当掺量为10%时，混凝土28d抗压强度最大，比未掺合的混凝土提高了16.4%；抗裂性能和氯离子渗透性能分别提高了27.2%和22.6%。
表2不同钢渣矿渣复合微粉掺量对混凝土性能的影响
复合微粉掺量（%）051015
28d抗压强度（MPa）34.639.040.338.2
抗裂性能（kN/mm）3.54.24.54.4
氯离子渗透系数（×10^-12m^2/s）1.200.980.931.15
四、结论与展望
本文研究了钢渣矿渣复合微粉对水泥和混凝土性能的影响。实验结果表明，该复合微粉可以提高水泥和混凝土的强度和耐久性，减少收缩和氯离子侵蚀等不良影响，同时还可以促进混凝土的龄期强度发展。因此，钢渣矿渣复合微粉可以作为一种有效的水泥和混凝土掺合料广泛应用于工程实践中。未来还需要进一步研究其应用范围和机理等问题，为工程实践提供更加科学和可靠的技术支持。