试论废矿渣对混凝土的影响及作用

范海波 柴博

【摘要】废矿渣在普通混凝土中的推广应用，直接影响混凝土的施工质量，间接作用与混凝土相关的产业链可持续发展。本文基于当前施工环境中，废矿渣对于混凝土的影响以及作用进行尝试性讨论，供混凝土供应单位参考借鉴，共同提升废矿渣混凝土的运用前景。

【关键词】废矿渣;混凝土;影响;作用

随着我国社会经济的不断发展，商品混凝土的需求量不断增加。传统的普通水泥混凝土在运用上，不论是在公路工程领域当中还是建筑工程领域当中，都会存在不可避免的弊端;而这些弊端将长期影响混凝土供应单位的发展，加之当前自然能源逐渐短缺、废矿残渣成患等原因普遍存在，而采用废矿渣作为商品混凝土的掺合料，在降低商品混凝土实际成本的基础上，还能有效提升废矿渣的再次利用率，从而解决部分废矿渣额外处理的难题，进一步推动商品混凝土供应单位的可持续发展建设。

1.废矿渣自身因素影响

废矿渣的主要组成部分不同，并且矿渣中各类因素比重也不相同，所以首先应当对废矿渣的主要组成进行影响内容的分析，现阶段的主要影响因素分为施工部位的影响、材料用量的影响、材料规格的影响以及养护要求的影响。

1.1废矿渣的规格

由于废矿渣的规格大小不一，任意配比的废矿渣在实际操作过程当中，对于混凝土的影响也不相同，所以应当严格控制好废矿渣的规格，避免由于废矿渣对混凝土造成不良的负面影响。例如：使得单一规格的废矿渣可能导致制拌混凝土的黏聚性下降以及制拌过程中出现离析以及泌水问题，并且导致混凝土的凝结时间过长，以及早期强度偏低，甚至影响到28天强度标准。

1.2废矿渣的掺量

为了使废矿渣在实际掺量上得到有效控制，应当分析不同施工部位的最佳掺量的作用，根据施工部位的不同，先行划分为地上结构（含早期强度要求较高类型）、地下结构（包括强度不作任何强制要求类型）、大体积混凝土浇筑结构（涉及强制温度要求类型）以及特殊（高标准）要求类型结构等四大类，不同施工部位对于废矿渣的掺量控制并不一致，而实际掺量还应根据实际施工环境进行调整（实际掺量调节控制范围为20%～70%区间）。这里特别强调一下，当废矿渣作为水泥骨料及外掺料同时出现的配合比时，应当注意所选用的废矿渣对于施工成品的最终影响，并且基于上述基本原则相关要求，最终对比选定最为合适的掺量值[1]。

1.3 养护条件

应当严格注意养护条件的设定，当废矿渣在实际混凝土中的掺量<30%（仅为外掺料的替代品进行使用），水泥用量并未减少的情况，此时在浇筑完毕之后，混凝土中的水分容易蒸发，故可参照原有的养护规律制定养护时间，一般为标准养护7天为宜;而当废矿渣代替部分水泥进行制拌時，由于混凝土对于早期养护条件较为敏感，应当做好早期养护工作内容的调整，例如：在混凝土终凝前应当进行覆盖土工布并定期洒水养护;而当混凝土作为主要水泥替代品且作为主要的外掺料进行配比时，则要求将原有的养护期限延长至14天。

根据不同的施工部位需求，充分发挥废矿渣自身因素（规格配比、掺量选定、性能因素）对于浇筑混凝土的影响，从而使得浇筑混凝土的成品更为美观，品质得到较大提升。

2.废矿渣综合性能影响

除了废矿渣自身因素的影响外，废矿渣加入混凝土之后，能够在一定程度上改善混凝土强度性能、耐久性能以及抗渗性能、工作性能，从而提高混凝土施工成品的最终品质;因此，应当将各项性能作用进行分类探讨，并对其综合性能进行总结分析。

2.1对混凝土的强度性能的影响

在混凝土中加入废矿渣能够实现普通水泥混凝土的强度增长，由于废矿渣在水泥硬化28天达到设计强度之后，继续发生水化作用，不同的废矿渣的比表面积不同，混凝土的实际施工强度均能够实现在标准养护条件下的不同增幅，从而使得其抗压强度及强度增长都明显提高。

2.2对混凝土的耐久性能的影响

在混凝土中加入废矿渣，能够有效降低水泥水化反应的水化热，有利于促使混凝土产生较为均匀的温度变形，减少由于拉应力的影响使得混凝土内部和表面存在裂纹等导致早期开裂的风险。特别是采用废矿渣代替水泥之后，能够有效地降低水泥水化热的峰值，并且延长峰值出现时间，尤其是当废矿渣的掺和量达到70%（占水泥掺量的比重）时，3d-7d的水化热明显降低。

2.3对混凝土的抗渗性能的影响

因为废矿渣中富含多种具有超高活性的化学成分，能够有效填充普通混凝土的孔隙问题，提高普通混凝土的密实度，并经密实度的改良，确保成品混凝土形成密实充填结构，并且最终层次紧密的堆积体系，从而提高普通混凝土的抗渗性能，有效防止混凝土出现渗水以及离析等现象。

2.4对混凝土的工作性能的影响

基于普通混凝土应具备良好和易性以及可泵送性等基本原则，在混凝土中加入适量的废矿渣，能够均匀包裹住水泥，延缓并减少水泥初期水化物的相互搭接，从而有效地提升普通混凝土的屈服应变能力，在较长时间内具备优越的保水效果，减缓水分的蒸发速度，确保施工现场实际的坍落度能够得到控制;在提升和易性的同时，坍落度的损失较小，也有利于普通混凝土的泵送效果。

综上所述，采用废矿渣代替部分水泥以及外掺料能够很好地改善原有普通混凝土的综合性能指标，在提升原有普通混凝土的施工质量的同时，还能够对施工成本进行有效控制。

3.废矿渣的成本控制作用

为了实现上述的主观理念以及客观事实，下面分析废矿渣对于混凝土的影响，拟通过分析当前资源环境下的混凝土性能以及成本，使废矿渣得到更为广泛的认可。

3.1随着废矿渣资源的不断开发利用，必将形成大规模的废矿渣的堆积问题，单从污染方面而言，需要国家花费大量的人力物力解决此类污染源的处理问题;而采用废矿渣作为普通混凝土掺合料，能够大大减少大气层中的CO2排放量，从而在成本上发挥其显而易见的功效。另外由于废矿渣在混凝土得到有效的利用，减轻了对于废矿渣的处理难度，使得相关产业链能够减少成本，从而提高效益。

3.2从资源的成本而言，采用废矿渣代替部分水泥，能够有效降低水泥的实际使用量，单从水泥的生产成本来看，能够最大幅度地降低水泥的使用成本。随着各类原材料开采数量的减少，也使得各项混凝土相关产业链的成本随之降低，在保护资源的同时节约资源。

3.3在混凝土中加入废矿渣，不仅能够减少水泥的实际用量，而且能够减少其它掺合料的使用比例，从而进一步降低混凝土的实际成本费用。这些都是有效实现成本控制的关键要素。

3.4应当在积极做好成本控制的同时，提升废矿渣在实际效益当中的作用，因为若是仅仅顾及废矿渣对混凝土的影响，只能够解决部分混凝土的成本控制问题，不能够使废矿渣在日后的混凝土施工当中，取得更为显著的突破。应以效益提升为目标，使废矿渣为积极推动混凝土产业链的发展做贡献。

4.废矿渣效益提升作用

未来的混凝土制拌，由于废矿渣的介入，废矿渣混凝土的效益必然逐渐显现，在具体的施工过程中长远地提升效益。在今后的发展过程当中，应当继续重视废矿渣在混凝土中的作用，并使得废矿渣不断改善现有的施工作业环境，利于我们建设经济的可持续发展。鼓励混凝土供应商积极选择合理的废矿渣混凝土作为施工材料，从而提高施工成品的整体水平。通过不断提高废矿渣资源的使用率，不但解决废矿渣的问题，还推动整体混凝土产业链发展[2]。

目前已经明确了廢矿渣对于混凝土的各种影响以及主要作用，应当充分结合各项参数后，积极调整废矿渣混凝土的配合比，实施废矿渣在混凝土中更为广泛的运用，力争节约水泥以及外掺剂的使用量，从而以成本控制质量，最终实施废矿渣在混凝土行业当中的发展。下一阶段工作关键在于让废矿渣的转化使用成为推动混凝土产业链的动力，使得其有效作用得到最大体现，这需要混凝土供应商和生产商积极做好相关废矿渣的调配调度，使得废矿渣能够在混凝土中发挥关键性的作用，要求结合施工现场实际情况，做好各配合比的编制、试拌，从而使得废矿渣混凝土的成品满足当前施工项目的实际需求，并且在施工过程中，检测废矿渣的规格尺寸、不同规格的材料的掺量，以及充分了解废矿渣的物理以及化学特性，使得整个混凝土的产业效益逐渐提升。

5.结束语

废矿渣实际是矿物资源在开挖、冶炼过程当中，所遗弃或产生的附属品，将这些废矿渣进行干燥，通过研磨成为符合混凝土细度、活性相当的掺合料之后，能够对混凝土的制拌、成品起到品质提升的作用，应当有效促进废矿渣在混凝土领域的推广使用，实现节能环保、变废为宝的目标。

参考文献

[1]曾水源.粒化高炉矿渣粉对混凝土的影响分析[J].城市建设理论研究，2015（13）：1231-1232.

[2]王新平.矿渣废粉对混凝土性能的影响以及实际运用[J].新型建材，2014（11）：45-47.

（作者单位：陕西省土地工程建设集团有限责任公司宝鸡分公司）

【中图分类号】TU528.09

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）09-0082-02