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1、钢渣粉混凝土应用技术规程Technical code for application of steel slag powder concrete编制说明（征求意见稿）钢渣粉混凝土应用技术规程编制组2020年8月目 录1 工作简况11.1 任务来源11.2 主要工作过程11.3 起草工作组及其工作分工12 标准编制原则和主要内容22.1 标准编制的原则22.2 标准的主要内容23 主要试验（或验证）情况分析154 标准中涉及专利情况165 产业化情况、推广应用和预期经济效果166 采用国际标准和国外先进标准情况167 与现行相关标准的协调性168 重大分歧意见的处理经过和依据169 标准性质的建
2、议说明1610 贯彻标准的要求和措施建议1611 废止现行相关标准的建议1712 其他应予说明的事项171 工作简况1.1 任务来源钢渣是炼钢过程中排放的工业废渣，我国的钢铁产量位居世界第一，同时也排放了大量钢渣。钢渣的堆放既占用大量土地，又污染环境，推动钢渣的资源化利用兼具经济效益和环保效应。钢渣中含有C2S、C3S、C4AF、C12A7等矿物，因而钢渣粉是一种潜在的混凝土矿物掺合料。尽管钢渣的易磨性较差，但随着近些年粉磨技术的进步，钢渣粉的生产能耗已经明显降低，为钢渣粉在混凝土行业推广奠定了基础。我国已经颁布了用于水泥和混凝土中的钢渣粉（GB/T 20491-2017）的产品标准，但从活性
3、来讲，钢渣粉的活性低于矿渣粉，因此目前在矿物掺合料的市场上，主要是将钢渣粉掺入到矿渣粉中，制备成钢铁渣粉，以钢铁渣粉的形式售卖给混凝土生产企业。我国已颁布钢铁渣粉（GB/T 28293-2012）的产品标准和钢铁渣粉混凝土应用技术规程（GBT50912-2013）。随着生产工艺的不断进步，我国的矿物掺合料市场上已能够生产出性能良好的钢渣粉，为了推动钢渣粉在混凝土中的大规模应用，根据2018年中国混凝土与水泥制品协会标准编制计划（第一批）（编号：2018-08-xbjh），由清华大学组织国内相关单位联合开展钢渣粉混凝土应用技术规程的编制工作。1.2 主要工作过程（1）2018年8月-2019年6
4、月，在全国范围内进行了比较全面的企业调研，对钢渣的利用现状、钢渣粉的生产工艺水平、钢渣粉混凝土的生产水平进行了调研。从全国各地获取了具有代表性的钢渣或钢渣粉样品，进行了钢渣粉材料性能测试。（2）2019年7月-2020年4月，清华大学、东南大学、北京市中超混凝土有限责任公司、国家建筑工程质量监督检验中心等单位联合开展钢渣粉混凝土的配合比试验，研究钢渣粉对混凝土的坍落度、抗压强度、氯离子渗透性等影响规律。（3）2020年4月9日，在完成前期调研和探索性试验的基础上，清华大学组织召开了标准启动会议暨编制组成立会议，参加单位包括中国建筑科学研究院有限公司、国家建筑工程质量监督检验中心、江苏融达新材料
5、股份有限公司、迁安威盛固废环保实业有限公司、东南大学、中山大学、江苏省淮安市淮阴工学院、中建科技集团有限公司、中建一局建设发展有限公司、上海宝钢新型建材科技有限公司、江西省建筑材料工业科学研究设计院、北京市高强混凝土有限责任公司、北京市中超混凝土有限责任公司、深圳市安托山混凝土有限公司、中建西部股份有限公司、北京建筑材料科学研究总院有限公司、珠海市振业混凝土有限公司等单位。会议讨论了标准编制的主要原则和大纲，参编单位进行了详细的分工。（4）2020年8月18日，编制组的所有单位在完成了全部试验的基础上，召开了标准编制讨论会，针对钢渣粉混凝土应用技术规程初稿中的条款进行了逐一讨论，形成了一致意见
6、，完成了征求意见稿和编制说明。1.3 起草工作组及其工作分工任务分工参编单位总则、术语和符号、基本规定清华大学钢渣粉的检验和验收上海宝钢新型建材科技有限公司、江苏融达新材料股份有限公司、迁安威盛固废环保实业有限公司钢渣粉混凝土配合比设计清华大学、东南大学、江苏省淮安市淮阴工学院、中国建筑科学研究院有限公司、国家建筑工程质量监督检验中心、北京市中超混凝土有限责任公司、北京建筑材料研究总院有限公司钢渣粉混凝土的制备与施工中建西部建设股份有限公司、北京市高强混凝土有限责任公司、深圳市安托山混凝土有限公司钢渣粉混凝土质量检验评定中建科技集团有限公司、江西省建筑材料工业科学研究设计院、珠海市振业混凝土有
7、限公司附录东南大学、中山大学、江苏省淮安市淮阴工学院用词说明、引用标准名录、条文说明、编制说明清华大学、中建一局集团建设发展有限公司2 标准编制原则和主要内容2.1 标准编制的原则本标准的起草遵从以下规则：贯彻执行国家的政策、法规，与现行其他国家标准协调一致。在进行充分市场调研和试验研究的基础上，参考现行国家标准和行业标准，制定既具有先进性又具有可行性的标准，力求促进行业水平的提高和优质产品的推广。通过严格的论证或实验验证来确定各项指标，保证技术指标的准确性和科学性。2.2 标准的主要内容 标准共计7章，分别为：1 总则；2 术语和符号；3 基本规定；4 钢渣粉的检验和验收；5 钢渣粉混凝土的
8、配制；6 钢渣粉混凝土的施工；7 钢渣粉混凝土质量检验评定。2.2.1 总则（1）为规范钢渣粉在水泥混凝土中的应用，保证混凝土性能和工程质量，制定本规范。（2）本规范适用于用钢渣粉作为主要掺合料的混凝土。（3）钢渣粉在混凝土中的应用，除应符合本规范外，尚应符合国家有关标准的规定。2.2.2 术语和符号2.2.2.1 术语（1）钢渣粉steel slag powder由符合YB/T 022标准规定的转炉或电炉钢渣（简称钢渣），经磁选除铁处理后粉磨达到一定细度的产品。（2）钢渣粉混凝土steel slag powder concrete以钢渣粉为主要掺合料制备的混凝土。（3）试验胶砂 testin
9、g mortar钢渣粉30等质量取代对比水泥后，按现行国家标准水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T 17671规定制备的胶砂。（4）活性指数 strength activity index试验胶砂和对比胶砂试件在标准养护条件下养护至相同规定龄期的抗压强度之比，以百分数表示。（5）水胶比water-binder ratio混凝土用水量与胶凝材料质量之比。（6）钢渣粉掺量 steel slag powder content 钢渣粉占胶凝材料质量的百分比。2.2.2.2 符号fcu,0混凝土配制强度（MPa）；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；混凝土强度标准差（MPa）。2.2.3
10、 基本规定（1）混凝土应采用安定性合格的钢渣粉。钢渣粉做矿物掺合料应用在混凝土中时，最需要重视的问题是安定性，因为安定性不良会导致混凝土结构的安全性问题，因此，要强调钢渣粉的安定性问题，必须使用安定性合格的钢渣粉制备混凝土。图2.2.3-1是采用安定性不良的钢渣粉制备的混凝土，钢渣粉中的膨胀性组分后期反应导致混凝土损伤严重。图2.2.3-1 安定性不良的钢渣粉造成混凝土损伤（2）钢渣粉混凝土应具有合适的凝结时间和早期强度。绝大部分钢渣粉会造成混凝土的凝结时间延长和早期强度明显降低，且钢渣粉的掺量越大，影响也越大，这是钢渣粉混凝土的一个突出特点。在钢渣粉混凝土应用过程中，要根据工程的实际情况和要
11、求，考虑到这个问题，避免出现工程质量问题。此外，有一些钢渣粉中因含有反应过快的组份，会造成混凝土凝结时间过快，造成坍落度损失过快，也是需要注意的问题。（3）当钢渣粉与其他矿物掺合料复合掺用时，其合理掺量应通过试验确定。（4）不宜单独使用钢渣粉作为矿物掺合料配制强度等级高于C60的混凝土。 相比矿渣粉，钢渣粉的活性较低，单独使用钢渣粉配制高强混凝土，需要明显增大胶凝材料的用量或大幅降低水胶比，经济性比较差。2.2.4 钢渣粉的检验和验收2.2.4.1 一般规定（1）用于混凝土中的钢渣粉分为一级和二级两个等级，钢渣粉的技术指标应符合表2.2.4-1的规定。表2.2.4-1 钢渣粉的技术指标项目一级
12、二级比表面积（m2/kg）350a密度（g/cm3）3.2含水量（质量分数）（%）1.0氯离子含量（质量分数）（%）0.06三氧化硫含量（质量分数）（%）4.0活性指数（%）7d655528d8065流动度比（%）95沸煮安定性合格压蒸安定性（6h压蒸膨胀率）（%）0.50ba本规程推荐使用比表面积大于400m2/kg的钢渣粉。b如果钢渣粉中MgO含量不大于5%，可不检验压蒸安定性。表2.2.4-1中钢渣粉的技术指标采纳了现行国家标准用于水泥和混凝土中的钢渣粉GB/T 20491-2017中的技术指标，但比表面积这个指标有所不同。国标用于水泥和混凝土中的钢渣粉规定钢渣粉的比表面积350m2/k
13、g，本规程中也采用了这个指标，但推荐使用比表面积大于400m2/kg的钢渣粉。表2.2.4-2中的三个钢渣粉样品的比表面积均略高于350m2/kg，游离氧化钙含量低于2%，压蒸安定性合格，根据GB/T 20491-201用于水泥和混凝土中的钢渣粉的指标，这三种钢渣均为二级钢渣粉。表2.2.4-2 三个钢渣粉样品的材料性能比表面积（m2/g）游离CaO含量（%）MgO含量（%）6h压蒸膨胀率（%）7d活性指数（%）28d活性指数（%）钢渣A3520.936.360.28（合格）5869钢渣B3641.224.83免检6273钢渣C3581.456.690.35（合格）5968注：当钢渣中MgO含
14、量大于5%时压蒸膨胀率0.50%将纯水泥混凝土作为对照组（W/B=0.45），钢渣粉的掺量为20%和30%。对于掺钢渣粉的混凝土，在掺量20%时，设置了W/B=0.45、0.41、0.39三种条件；在掺量为30%时，设置了W/B=0.45、0.35两种条件。混凝土的坍落度在19 23 cm之间。表2.2.4-3 掺钢渣粉的混凝土的配合比配合比 kg/m3水胶比水泥钢渣粉砂石水减水剂C340080111061537.10.45SA-20-0.4527268(钢渣粉A)81610911537.10.45SA-20-0.4127268(钢渣粉A)82210971417.60.41SA-20-0.3927268(钢渣粉A)82810991338.00.39SB-20-0.4527268（钢渣粉B）81610911537.10.45SB-20-0.4127268（钢渣粉B）82210971417.60.41SB-20-0.3927268（钢渣粉B）82810991338.00.39SC-20-0.4527268(钢渣粉C)81610911537.10.45SC-20-
