时间：2013-11-29 分类：水力
摘 要：随着近几年土木建筑工程的增加，作为建筑主要材料的水泥消耗量迅速增加，水泥的生产对环境的破坏日益严重。随着建筑主要材料的钢材消耗量的增加，钢渣作为钢铁生产的副产品也大量的堆积。改良水泥的传统生产工艺，把钢渣作为水泥的生产原料应该是水泥发展的方向，也必将带来巨大的经济效益和社会效益。
关键词：钢渣;水泥原材料;经济效益;社会效益
近几年随着国民经济的发展，道路、桥梁不断兴建，我国交通事业突飞猛进，道路工程量巨大，2009年底我国公路总里程达386.08万公里，其中高速公路6.51万公里，到2020年高速公路通车总里程将达10万公里，作为道路建设主要材料的水泥消耗量不断增加。随着人们生活水平的不断提高，居住建筑也越来越多，使得作为建筑主要材料的水泥的消耗量也不断提高。水泥的生产要大量开采原土，破坏生态环境，生产过程中产生大量废气严重污染环境，随着水泥产量的增加，对生态的破坏越来越严重。
2009年中国粗钢产量达到5.65亿吨，钢渣作为钢铁生产的副产品，达到7400万吨，而多年积存的钢渣2亿多吨。钢渣的堆积已经对环境造成了影响，充分利用钢渣，是实施循环经济、降低资源、实现国家宏观资源调配以及经济可持续发展的有效途径。
怎样才能在原有的水泥生产工艺中加入钢渣工业废料，使水泥的生产大量消耗钢渣，使水泥生产为环境的改善做出贡献，这是目前水泥生产研究的突出问题。
水泥是一种粉状材料，与水拌合后，经水化反应由稀变稠，最终形成坚硬的水泥石。水泥不仅可以在空气中硬化，而且可以在潮湿的环境甚至在水中硬化，所以水泥是一种应用极为广泛的水硬性无机胶凝材料。水泥的品种很多，用于一般土木建筑工程的水泥，包括硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等，用于大坝、油井等的水泥有专用水泥。
传统的通用硅酸盐水泥的生产流程为：
一 将含有Cao的石灰质原料，含有Sio2A l2o2和少量Fe2o3的黏土质原料及少量校正原料按适当比例混合后在球磨机中磨细、均化制成生料。
二 将制成的生料入窑经1350~1450度高温煅烧，烧成灰色块状的水泥熟料。
三 将水泥熟料、石膏、混合材料按一定比例混合，共同磨细即制成水泥成品。
怎样在传统的水泥生产工艺中加入工业废料，目前已经亟待解决的工业废料主要有钢渣、炉渣等。
经过长期的努力，我国钢渣资源化利用技术取得了一定进展。如何安全而经济地将钢渣用于道路、房屋、水坝等工程建设中，增加钢铁工业效益，降低道路工程建设费用，有利于社会环保事业，是一个急待解决的问题。
钢渣在土木工程中的使用从几年前就已经开始了，联合国对欧美、日本等20个工业发达国家的钢渣利用状况进行调查表明，这些发达国家钢渣利用率经已接近100%，其中50-60%的钢渣用于道路工程。目前我国钢渣在土木工程中也有应用，只是还没有普及，目前钢渣的利用还仅处于道路施工的填充路基、修筑路面基层和底层阶段，钢渣在路面中的应用还处于初级阶段。
2000年开始武钢与武汉理工大学联合攻关，对钢渣集料性能与钢渣沥青混凝土路用性能进行了试验，铺筑了试验路面。研究成果申请了国家专利，并于2004年获湖北省科技进步三等奖。
2002年，武钢冶金渣公司在公司的厂道上进行试验段的铺筑工作。试验段全长230m,路面宽度为6. 5m，施工总面积为1495m2。试验段选用破碎过的钢渣作为集料材料，分2层进行试验段铺筑工作，从该试验段的使用效果来看，钢渣沥青混凝土路面的铺筑取得了较为理想的效果。
2003年，湖北省第一条高等级公路，武黄公路大修工程中第一次在高速公路实际工程中使用钢渣。
钢渣在公路中的应用已经得到了发展，这种发展取得了巨大的经济效益、环境效益和社会效益。然而这种应用的局限性太小，如果能将钢渣作为水泥的原材料直接加入水泥中，在生产过程中使钢渣的特性发生改变，提高水泥的各项指标，就可以将钢渣广泛地应用到各种建筑中，大大提高钢渣的消耗量。
钢渣是一种具有潜在活性的胶凝材料，主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸三钙，与硅酸盐水泥熟料相似，目前这种水泥以经有了一定的研究，朱跃刚认为在水泥熟料粉中掺入10%~30%的钢渣粉，不影响水泥性能，徐彬等人利用烧石膏对钢渣的活性进行激发，发现钢渣水泥水化28小时时，有害粗大孔数量减少，明显改善了水泥的抗渗性与抗侵蚀性，由以上的研究成果可以看到，钢渣作为水泥的原材料，使水泥各项性能指标得到提高是可能的。使这种以钢渣作为原材料的水泥能够大面积的在土木建筑中，尤其是房屋建筑中得到大面积的应用，是可行的。这种水泥的生产会消耗大量的钢渣，可以解决工业废料问题，也能降低水泥生产的成本。这应该是目前水泥行业发展的方向，也必将带来巨大的经济效益和社会效益。
参考文献
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