鋼渣用于制備機敏混凝土的機理研究中文摘要

本項目選擇鋼渣作為導(dǎo)電相材料，以鋼渣取代普通混凝土中的粗、細骨料以及摻和料制備具有機敏特性的混凝土，重點研究鋼渣的排放與冷卻工藝、鋼渣的化學(xué)組成和礦物組成對鋼渣混凝土的導(dǎo)電性、壓敏和溫敏等機敏特性的影響規(guī)律及其機理，同時研究鋼渣機敏混凝土的力學(xué)性能及電熱特性。通過調(diào)整鋼渣的排放與冷卻工藝，使其更適合于配制導(dǎo)電、機敏混凝土，并研究鋼渣混凝土的導(dǎo)電性與機敏性隨環(huán)境和應(yīng)力的變化規(guī)律。.鋼渣機敏混凝土是一種集承載性與導(dǎo)電、壓敏和溫敏特性為一體、高性能價格比的新型建筑材料，對我國冶金、建材工業(yè)所面臨的資源、能源、環(huán)境等嚴(yán)峻形勢的改善，具有重要的意義。 2100433B

通過計算機模擬和材料試驗相結(jié)合，研究碳----玻璃混雜纖維增韌高強混凝土的復(fù)合機理和機敏特性，建立該新型復(fù)合材料增韌的力學(xué)模型，探討纖維參數(shù)、材料組份和顯微結(jié)構(gòu)對電導(dǎo)性能和熱電效應(yīng)的影響以及構(gòu)件承載過程中電導(dǎo)率與材料內(nèi)部應(yīng)變、溫度、損傷等變量的關(guān)系，為混凝土智能結(jié)構(gòu)的設(shè)計、健康監(jiān)測和壽命評估提供理論依據(jù)和技術(shù)手段。 2100433B

其配合比例的重量百分比為：硅酸鹽水泥15%～55%，鋼渣30%～70%，粉煤灰1%～20%，水7%～30%。采用與普通混凝土相同的制作方法和養(yǎng)護工藝，制作成監(jiān)測用的機敏混凝土試塊，埋設(shè)在被監(jiān)測的混凝土工程結(jié)構(gòu)中，或制成機敏混凝土工程結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有組成簡單；有良好的應(yīng)力敏感性和較高的力學(xué)強度；造價低廉、廢物利用、利于環(huán)保；制作工藝簡單，便于推廣應(yīng)用等特點。機敏混凝土可廣泛應(yīng)用于橋梁、工業(yè)與民用建筑、水利大壩和核電站等領(lǐng)域中，無損監(jiān)測性能好，是保證其安全使用、提高使用壽命且經(jīng)濟實用的機敏混凝土材料。

【 權(quán)利要求 】 一種機敏混凝土，由硅酸鹽水泥、導(dǎo)電材料和水組成，其特征在于其導(dǎo)電材料為鋼渣和粉煤灰，機敏混凝土的組分及重量百分比為：硅酸鹽水泥15%～ 55%，鋼渣30%～70%，粉煤灰1%～20%，水7%～30%，其中鋼渣中鐵氧化物含量的重量百分比為20%～30%，粉煤灰中鐵氧化物含量的重量百分比為10%～20%。2100433B

鋼鐵工業(yè)廢棄物鋼渣年產(chǎn)生量大，但因其活性差、早期強度低，存在安定性問題一直未能實現(xiàn)大摻量大規(guī)模利用,因此必須解決鋼渣活性差、水化后體積膨脹的缺點。本研究的內(nèi)容是鋼渣的基本性質(zhì)與其活性、安定性之間關(guān)系的明晰，找出影響鋼渣活性的因素，明晰鋼渣早期強度低的原因，確定鋼渣中游離氧化鎂和游離氧化鈣的測定方法，明晰鋼渣和鋼渣在混凝土中的水化膨脹機理，鋼渣粉成分、比表面積和粒度分布對其活性的影響機理和規(guī)律；各類活性激發(fā)劑對鋼渣活性的影響，建立鋼渣安定性評價方法和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)出高效的鋼渣早強激發(fā)劑；解決鋼渣粉、鋼渣和礦渣復(fù)合粉配制混凝土的合理摻量、所配混凝土的工作性能和耐久性能。為鋼渣粉、鋼渣和礦渣復(fù)合粉大摻量應(yīng)用提供依據(jù)，為配制出性能良好的鋼渣細集料混凝土提供依據(jù)，提高鋼鐵工業(yè)固體廢棄物資源化的利用水平，符合《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》環(huán)境領(lǐng)域的綜合治污與廢棄物循環(huán)利用優(yōu)先主題規(guī)定。