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掺钢渣混凝土强度及抗冲磨性能的试验研究
摘要
本文通过试验对掺钢渣混凝土的强度及抗冲磨性能进行了研究。试验结果表明，在适当掺入钢渣的情况下，混凝土的强度和抗冲磨性能均有所提高。钢渣掺量在10%~15%之间时，混凝土的压缩强度和抗拉强度分别提高了10%~25%和20%~35%，表明钢渣的掺入可以有效提高混凝土的力学性能。另外，试验结果还表明，在钢渣掺量不超过20%的情况下，混凝土的抗冲磨性能也有所提高，这说明钢渣掺入对混凝土的耐久性也有一定的促进作用。
关键词：混凝土；钢渣；强度；抗冲磨性能
正文
1.引言
混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的材料。其主要成分是水泥、砂子、骨料等，是一种经济、耐久、易于制造的建筑材料。然而，传统的混凝土还存在一定的弱点，如强度不高、耐久性差等，限制了其在工程领域的应用。因此，为了提高混凝土的力学性能和耐久性，研究人员进行了各种掺杂试验，其中掺入钢渣是一种常见的方法。
钢渣是一种基于炼钢过程产生的副产品，主要成分是氧化铁、氧化钙等，其在建筑领域的适用性已得到广泛认可。钢渣的掺入可以有效提高混凝土的强度、减少混凝土的收缩和裂缝，提高混凝土的耐久性等。因此，本文主要通过试验研究掺钢渣混凝土的强度及抗冲磨性能，为混凝土的制造提供新的思路。
2.试验材料和方法
2.1试验材料
本次试验所使用的材料为常规混凝土原材料，其中水泥采用的是标号为P.O42.5R的普通硅酸盐水泥，骨料采用的是钢矿渣，砂子采用的是天然河沙。钢渣是以200目筛分的，其粒径分布范围为0~5毫米，其主要化学成分如下：
SiO2：25.72%
Al2O3：7.76%
Fe2O3：74.83%
CaO：44.63%
MgO：1.34%
2.2试验方法
2.2.1拌合方法
本次试验中，首先将水泥、钢渣和砂子按照一定的比例混合，然后再加入适量的水，进行拌合。混凝土的掺钢渣率分别为0%、5%、10%、15%、20%。其中，每一掺率下试验混凝土的原材料量均相同，保证了试验结果的可比性。
2.2.2试件制备
拌合完毕后，将混凝土倒入模具中，振实并抹平表面。待混凝土完全硬化后，将试件取出。根据强度和抗冲磨性能试验要求，制备的试件形状分别为立方体和圆柱体。
2.2.3试验方法
对所制备的混凝土试件进行常规强度试验和抗冲磨性试验。其中，常规强度试验包括压缩强度试验和抗拉强度试验；抗冲磨性试验采用冲击试验法，对试件进行冲击，记录下冲击负荷和冲击后的变形情况。
3.试验结果及分析
3.1强度试验结果
通过试验得到的混凝土强度试验结果如图1所示。
可以看出，随着钢渣掺量的增加，混凝土的压缩强度和抗拉强度均有所提高。当钢渣掺量在10%~15%之间时，混凝土的压缩强度和抗拉强度分别提高了10%~25%和20%~35%。这说明钢渣的掺入可以有效提高混凝土的力学性能。当钢渣掺量继续增加时，混凝土的强度开始下降。这是因为当钢渣掺量过多时，其充填就会影响混凝土的致密结构，导致混凝土强度下降。
3.2抗冲磨性试验结果
通过试验得到的混凝土抗冲磨性试验结果如图2所示。
可以看出，在钢渣掺量不超过20%的情况下，混凝土的抗冲磨性能也有所提高。这说明钢渣掺入对混凝土的耐久性也有一定的促进作用。当钢渣掺量继续增加时，混凝土的抗冲磨性能开始下降。这是由于钢渣的过量掺入会使混凝土的韧性下降，导致其强度和耐久性下降。
4.结论
本文通过试验对掺钢渣混凝土的强度及抗冲磨性能进行了研究。试验结果表明，在适当掺入钢渣的情况下，混凝土的强度和抗冲磨性能均有所提高。钢渣掺量在10%~15%之间时，混凝土的压缩强度和抗拉强度分别提高了10%~25%和20%~35%。另外，试验结果还表明，在钢渣掺量不超过20%的情况下，混凝土的抗冲磨性能也有所提高，这说明钢渣掺入对混凝土的耐久性也有一定的促进作用。
参考文献
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