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[原創(chuàng)]混凝土爆裂 鋼渣作骨料的混凝土工程到底能否保證質(zhì)量?

中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 徐潔 · 2016-09-19 15:43

  9月18日,澎湃新聞一則消息《蘇一新樓盤大面積爆裂 混凝土被指摻過多鋼渣》引發(fā)了業(yè)界關(guān)注和討論,新聞表示,宜興英倫尊邸的不少業(yè)主投訴稱,他們于今年6月底拿到了房,但開始裝修后普遍出現(xiàn)了大面積爆裂現(xiàn)象,房頂變得坑坑洼洼。究其原因,檢查結(jié)果是英倫尊邸A地塊S3、S4等十幢住宅樓所用混凝土摻入了鋼渣。

  因此,關(guān)于鋼渣作為骨料在混凝土工程中的應(yīng)用問題引起了大家的關(guān)注,將工業(yè)廢渣在混凝土中應(yīng)用(用作摻合料或骨料),既能夠減少工業(yè)廢渣對土地的占用和環(huán)境的污染,又可以降低混凝土的材料成本,這很符合“低碳”和“可持續(xù)”的理念。 但是,如果因?yàn)楣I(yè)廢渣的使用,降低了工程的質(zhì)量,又是得不償失了。

  鋼渣作骨料潛在風(fēng)險(xiǎn)太大

  鋼渣是煉鋼過程中排放的工業(yè)廢渣,排放量大、利用率低。但鋼渣自身存在著一些比較難以克服的問題:鋼渣的易磨性差;鋼渣中活性組分的活性低、非活性組分的含量大;影響安定性的游離CaO和游離MgO含量較高。因此,工程中使用鋼渣作為骨料會導(dǎo)致鋼渣骨料周圍混凝土的剝落、開裂問題。

  鋼渣骨料在混凝土中產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力是不均勻的,且部分骨料中游離CaO和游離MgO的含量過高的概率較大,因此,會在局部引起過大的膨脹應(yīng)力,使混凝土的微結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷,推倒了第一張多米諾骨牌,進(jìn)而由于其它鋼渣骨料持續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生的進(jìn)一步膨脹應(yīng)力以及荷載、外界侵蝕性介質(zhì)侵入等綜合因素,會使混凝土微結(jié)構(gòu)走向更深層次的損傷,以致破壞。(摘自《混凝土世界》2016年第二期《將鋼渣用作混凝土骨料要非常慎重》清華大學(xué)土木系副教授王強(qiáng))

  新聞中也引用了東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師張亞梅在《用鋼渣作骨料引起的混凝土工程開裂問題案例分析》一文中的觀點(diǎn),鋼渣混凝土分布于混凝土中,只要是用了鋼渣的混凝土,鋼渣處最終都會引發(fā)膨脹破壞,因此,這種分散的骨料引起的破壞最終會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體破壞,這種形式的破壞,甚至加固都沒有任何意義,只能拆除。

  張亞梅教授在文章中給出了幾點(diǎn)鋼渣預(yù)處理的方法,如陳化、消解,風(fēng)化,碳化處理,蒸汽或蒸壓處理等,但她表示,雖然理論上鋼渣混凝土經(jīng)過預(yù)處理后可以應(yīng)用到混凝土中,但在實(shí)際操作中容易出現(xiàn)預(yù)處理過程較短、骨料中f-CaO陳化消解不完全等現(xiàn)象。因此,在鋼渣骨料預(yù)處理措施不甚完善的條件下,不建議使用鋼渣作為骨料。

  鋼渣作骨料潛在風(fēng)險(xiǎn)太大,我國部分省市如浙江省就不允許鋼渣作為骨料,即使是鋼渣粉也嚴(yán)格限制摻量。一些企業(yè)為了節(jié)省成本,不顧工程質(zhì)量,隨意添加,苦的卻是辛辛苦苦攢錢買房的老百姓。

  沒有廢料,只有放錯地方的資源

  但從廢物再利用的“低碳”、“可持續(xù)”理念出發(fā),我國每年鋼廠廢渣加起來有7000多萬噸,該如何利用呢?清華大學(xué)教授廉慧珍老師曾在文章中說過:沒有廢料,只有放錯地方的資源。筆者搜索相關(guān)資料顯示,國內(nèi)外對鋼渣資源化利用的主要途徑之一就是用于道路工程,包括水泥及瀝青混凝土等方式。

  隨著我國道路工程快速發(fā)展,對建筑材料尤其是石料的需求量急速增加。由于鋼渣的力學(xué)性能較軋制的碎石好,不僅耐磨、顆粒級配形狀好,而且與瀝青有良好的黏附性,能夠很好地解決優(yōu)質(zhì)集料的不足。因此,研制優(yōu)良性能的鋼渣,并將其代替部分玄武巖應(yīng)用于瀝青混凝土的制備中,不僅能夠提高瀝青混凝土的綜合性能,降低道路工程建設(shè)費(fèi)用,同時也對提高鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展,加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

  隨著國家政策對海綿城市建設(shè)的大力支持,透水混凝土成為海綿城市建設(shè)的主力軍,上海市寶山區(qū)按照海綿城市建設(shè)要求,利用鋼渣混凝土透水材料對小區(qū)休閑廣場和步道路面進(jìn)行改造,取得了很好的效果。該鋼渣混凝土透水材料是某集團(tuán)旗下的研發(fā)機(jī)構(gòu)自2005年起開始研發(fā),經(jīng)過多年研究與實(shí)踐,大幅增強(qiáng)了鋼渣產(chǎn)品的穩(wěn)定性,并解決了高強(qiáng)度與透水性難兼容的行業(yè)難題。經(jīng)測算,該產(chǎn)品的整體強(qiáng)度較普通路面材料高20%以上,并達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)2.5倍的高透水率。據(jù)了解,該鋼渣透水混凝土產(chǎn)品已成功應(yīng)用于多個重大項(xiàng)目,如上海世博園區(qū)用量超過9.1萬平方米,占世博園透水地面的60%以上;此后又在上海市市政道路景觀提升工程、上海嘉定新城建設(shè)、上海迪士尼旅游度假區(qū)等20多項(xiàng)重點(diǎn)工程得到應(yīng)用,累計(jì)實(shí)施近50萬平方米。

  目前,再生骨料的應(yīng)用,很受企業(yè)的歡迎,既能降低生產(chǎn)成本,又能解決環(huán)境污染,但是,質(zhì)量是工程建設(shè)的生命和靈魂,不能因?yàn)檠矍暗睦娑灸┑怪?,那樣不僅不“低碳”,反而會造成更大的污染和社會危害。

編輯:徐潔

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