范海波 柴博

【摘要】廢礦渣在普通混凝土中的推廣應(yīng)用，直接影響混凝土的施工質(zhì)量，間接作用與混凝土相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展。本文基于當(dāng)前施工環(huán)境中，廢礦渣對(duì)于混凝土的影響以及作用進(jìn)行嘗試性討論，供混凝土供應(yīng)單位參考借鑒，共同提升廢礦渣混凝土的運(yùn)用前景。

【關(guān)鍵詞】廢礦渣;混凝土;影響;作用

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，商品混凝土的需求量不斷增加。傳統(tǒng)的普通水泥混凝土在運(yùn)用上，不論是在公路工程領(lǐng)域當(dāng)中還是建筑工程領(lǐng)域當(dāng)中，都會(huì)存在不可避免的弊端;而這些弊端將長(zhǎng)期影響混凝土供應(yīng)單位的發(fā)展，加之當(dāng)前自然能源逐漸短缺、廢礦殘?jiān)苫嫉仍蚱毡榇嬖?，而采用廢礦渣作為商品混凝土的摻合料，在降低商品混凝土實(shí)際成本的基礎(chǔ)上，還能有效提升廢礦渣的再次利用率，從而解決部分廢礦渣額外處理的難題，進(jìn)一步推動(dòng)商品混凝土供應(yīng)單位的可持續(xù)發(fā)展建設(shè)。

1.廢礦渣自身因素影響

廢礦渣的主要組成部分不同，并且礦渣中各類因素比重也不相同，所以首先應(yīng)當(dāng)對(duì)廢礦渣的主要組成進(jìn)行影響內(nèi)容的分析，現(xiàn)階段的主要影響因素分為施工部位的影響、材料用量的影響、材料規(guī)格的影響以及養(yǎng)護(hù)要求的影響。

1.1廢礦渣的規(guī)格

由于廢礦渣的規(guī)格大小不一，任意配比的廢礦渣在實(shí)際操作過程當(dāng)中，對(duì)于混凝土的影響也不相同，所以應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制好廢礦渣的規(guī)格，避免由于廢礦渣對(duì)混凝土造成不良的負(fù)面影響。例如：使得單一規(guī)格的廢礦渣可能導(dǎo)致制拌混凝土的黏聚性下降以及制拌過程中出現(xiàn)離析以及泌水問題，并且導(dǎo)致混凝土的凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)，以及早期強(qiáng)度偏低，甚至影響到28天強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

1.2廢礦渣的摻量

為了使廢礦渣在實(shí)際摻量上得到有效控制，應(yīng)當(dāng)分析不同施工部位的最佳摻量的作用，根據(jù)施工部位的不同，先行劃分為地上結(jié)構(gòu)（含早期強(qiáng)度要求較高類型）、地下結(jié)構(gòu)（包括強(qiáng)度不作任何強(qiáng)制要求類型）、大體積混凝土澆筑結(jié)構(gòu)（涉及強(qiáng)制溫度要求類型）以及特殊（高標(biāo)準(zhǔn)）要求類型結(jié)構(gòu)等四大類，不同施工部位對(duì)于廢礦渣的摻量控制并不一致，而實(shí)際摻量還應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行調(diào)整（實(shí)際摻量調(diào)節(jié)控制范圍為20%～70%區(qū)間）。這里特別強(qiáng)調(diào)一下，當(dāng)廢礦渣作為水泥骨料及外摻料同時(shí)出現(xiàn)的配合比時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意所選用的廢礦渣對(duì)于施工成品的最終影響，并且基于上述基本原則相關(guān)要求，最終對(duì)比選定最為合適的摻量值[1]。

1.3 養(yǎng)護(hù)條件

應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格注意養(yǎng)護(hù)條件的設(shè)定，當(dāng)廢礦渣在實(shí)際混凝土中的摻量<30%（僅為外摻料的替代品進(jìn)行使用），水泥用量并未減少的情況，此時(shí)在澆筑完畢之后，混凝土中的水分容易蒸發(fā)，故可參照原有的養(yǎng)護(hù)規(guī)律制定養(yǎng)護(hù)時(shí)間，一般為標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7天為宜;而當(dāng)廢礦渣代替部分水泥進(jìn)行制拌時(shí)，由于混凝土對(duì)于早期養(yǎng)護(hù)條件較為敏感，應(yīng)當(dāng)做好早期養(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容的調(diào)整，例如：在混凝土終凝前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行覆蓋土工布并定期灑水養(yǎng)護(hù);而當(dāng)混凝土作為主要水泥替代品且作為主要的外摻料進(jìn)行配比時(shí)，則要求將原有的養(yǎng)護(hù)期限延長(zhǎng)至14天。

根據(jù)不同的施工部位需求，充分發(fā)揮廢礦渣自身因素（規(guī)格配比、摻量選定、性能因素）對(duì)于澆筑混凝土的影響，從而使得澆筑混凝土的成品更為美觀，品質(zhì)得到較大提升。

2.廢礦渣綜合性能影響

除了廢礦渣自身因素的影響外，廢礦渣加入混凝土之后，能夠在一定程度上改善混凝土強(qiáng)度性能、耐久性能以及抗?jié)B性能、工作性能，從而提高混凝土施工成品的最終品質(zhì);因此，應(yīng)當(dāng)將各項(xiàng)性能作用進(jìn)行分類探討，并對(duì)其綜合性能進(jìn)行總結(jié)分析。

2.1對(duì)混凝土的強(qiáng)度性能的影響

在混凝土中加入廢礦渣能夠?qū)崿F(xiàn)普通水泥混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)，由于廢礦渣在水泥硬化28天達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，繼續(xù)發(fā)生水化作用，不同的廢礦渣的比表面積不同，混凝土的實(shí)際施工強(qiáng)度均能夠?qū)崿F(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的不同增幅，從而使得其抗壓強(qiáng)度及強(qiáng)度增長(zhǎng)都明顯提高。

2.2對(duì)混凝土的耐久性能的影響

在混凝土中加入廢礦渣，能夠有效降低水泥水化反應(yīng)的水化熱，有利于促使混凝土產(chǎn)生較為均勻的溫度變形，減少由于拉應(yīng)力的影響使得混凝土內(nèi)部和表面存在裂紋等導(dǎo)致早期開裂的風(fēng)險(xiǎn)。特別是采用廢礦渣代替水泥之后，能夠有效地降低水泥水化熱的峰值，并且延長(zhǎng)峰值出現(xiàn)時(shí)間，尤其是當(dāng)廢礦渣的摻和量達(dá)到70%（占水泥摻量的比重）時(shí)，3d-7d的水化熱明顯降低。

2.3對(duì)混凝土的抗?jié)B性能的影響

因?yàn)閺U礦渣中富含多種具有超高活性的化學(xué)成分，能夠有效填充普通混凝土的孔隙問題，提高普通混凝土的密實(shí)度，并經(jīng)密實(shí)度的改良，確保成品混凝土形成密實(shí)充填結(jié)構(gòu)，并且最終層次緊密的堆積體系，從而提高普通混凝土的抗?jié)B性能，有效防止混凝土出現(xiàn)滲水以及離析等現(xiàn)象。

2.4對(duì)混凝土的工作性能的影響

基于普通混凝土應(yīng)具備良好和易性以及可泵送性等基本原則，在混凝土中加入適量的廢礦渣，能夠均勻包裹住水泥，延緩并減少水泥初期水化物的相互搭接，從而有效地提升普通混凝土的屈服應(yīng)變能力，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具備優(yōu)越的保水效果，減緩水分的蒸發(fā)速度，確保施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的坍落度能夠得到控制;在提升和易性的同時(shí)，坍落度的損失較小，也有利于普通混凝土的泵送效果。

綜上所述，采用廢礦渣代替部分水泥以及外摻料能夠很好地改善原有普通混凝土的綜合性能指標(biāo)，在提升原有普通混凝土的施工質(zhì)量的同時(shí)，還能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行有效控制。

3.廢礦渣的成本控制作用

為了實(shí)現(xiàn)上述的主觀理念以及客觀事實(shí)，下面分析廢礦渣對(duì)于混凝土的影響，擬通過分析當(dāng)前資源環(huán)境下的混凝土性能以及成本，使廢礦渣得到更為廣泛的認(rèn)可。

3.1隨著廢礦渣資源的不斷開發(fā)利用，必將形成大規(guī)模的廢礦渣的堆積問題，單從污染方面而言，需要國家花費(fèi)大量的人力物力解決此類污染源的處理問題;而采用廢礦渣作為普通混凝土摻合料，能夠大大減少大氣層中的CO2排放量，從而在成本上發(fā)揮其顯而易見的功效。另外由于廢礦渣在混凝土得到有效的利用，減輕了對(duì)于廢礦渣的處理難度，使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈能夠減少成本，從而提高效益。

3.2從資源的成本而言，采用廢礦渣代替部分水泥，能夠有效降低水泥的實(shí)際使用量，單從水泥的生產(chǎn)成本來看，能夠最大幅度地降低水泥的使用成本。隨著各類原材料開采數(shù)量的減少，也使得各項(xiàng)混凝土相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的成本隨之降低，在保護(hù)資源的同時(shí)節(jié)約資源。

3.3在混凝土中加入廢礦渣，不僅能夠減少水泥的實(shí)際用量，而且能夠減少其它摻合料的使用比例，從而進(jìn)一步降低混凝土的實(shí)際成本費(fèi)用。這些都是有效實(shí)現(xiàn)成本控制的關(guān)鍵要素。

3.4應(yīng)當(dāng)在積極做好成本控制的同時(shí)，提升廢礦渣在實(shí)際效益當(dāng)中的作用，因?yàn)槿羰莾H僅顧及廢礦渣對(duì)混凝土的影響，只能夠解決部分混凝土的成本控制問題，不能夠使廢礦渣在日后的混凝土施工當(dāng)中，取得更為顯著的突破。應(yīng)以效益提升為目標(biāo)，使廢礦渣為積極推動(dòng)混凝土產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展做貢獻(xiàn)。

4.廢礦渣效益提升作用

未來的混凝土制拌，由于廢礦渣的介入，廢礦渣混凝土的效益必然逐漸顯現(xiàn)，在具體的施工過程中長(zhǎng)遠(yuǎn)地提升效益。在今后的發(fā)展過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)重視廢礦渣在混凝土中的作用，并使得廢礦渣不斷改善現(xiàn)有的施工作業(yè)環(huán)境，利于我們建設(shè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。鼓勵(lì)混凝土供應(yīng)商積極選擇合理的廢礦渣混凝土作為施工材料，從而提高施工成品的整體水平。通過不斷提高廢礦渣資源的使用率，不但解決廢礦渣的問題，還推動(dòng)整體混凝土產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展[2]。

目前已經(jīng)明確了廢礦渣對(duì)于混凝土的各種影響以及主要作用，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合各項(xiàng)參數(shù)后，積極調(diào)整廢礦渣混凝土的配合比，實(shí)施廢礦渣在混凝土中更為廣泛的運(yùn)用，力爭(zhēng)節(jié)約水泥以及外摻劑的使用量，從而以成本控制質(zhì)量，最終實(shí)施廢礦渣在混凝土行業(yè)當(dāng)中的發(fā)展。下一階段工作關(guān)鍵在于讓廢礦渣的轉(zhuǎn)化使用成為推動(dòng)混凝土產(chǎn)業(yè)鏈的動(dòng)力，使得其有效作用得到最大體現(xiàn)，這需要混凝土供應(yīng)商和生產(chǎn)商積極做好相關(guān)廢礦渣的調(diào)配調(diào)度，使得廢礦渣能夠在混凝土中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用，要求結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做好各配合比的編制、試拌，從而使得廢礦渣混凝土的成品滿足當(dāng)前施工項(xiàng)目的實(shí)際需求，并且在施工過程中，檢測(cè)廢礦渣的規(guī)格尺寸、不同規(guī)格的材料的摻量，以及充分了解廢礦渣的物理以及化學(xué)特性，使得整個(gè)混凝土的產(chǎn)業(yè)效益逐漸提升。

5.結(jié)束語

廢礦渣實(shí)際是礦物資源在開挖、冶煉過程當(dāng)中，所遺棄或產(chǎn)生的附屬品，將這些廢礦渣進(jìn)行干燥，通過研磨成為符合混凝土細(xì)度、活性相當(dāng)?shù)膿胶狭现?，能夠?qū)炷恋闹瓢琛⒊善菲鸬狡焚|(zhì)提升的作用，應(yīng)當(dāng)有效促進(jìn)廢礦渣在混凝土領(lǐng)域的推廣使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、變廢為寶的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾水源.粒化高爐礦渣粉對(duì)混凝土的影響分析[J].城市建設(shè)理論研究，2015（13）：1231-1232.

[2]王新平.礦渣廢粉對(duì)混凝土性能的影響以及實(shí)際運(yùn)用[J].新型建材，2014（11）：45-47.

（作者單位：陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司寶雞分公司）

【中圖分類號(hào)】TU528.09

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）09-0082-02