[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？

  9月18日，澎湃新聞一則消息《蘇一新樓盤(pán)大面積爆裂 混凝土被指摻過(guò)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(kāi)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(wèn)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(duì)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(guò)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(wèn)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(huì)導(dǎo)致鋼渣骨料周圍混凝土的剝落、開(kāi)裂問(wèn)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(guò)高的概率較大，因此，會(huì)在局部引起過(guò)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(huì)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(kāi)裂問(wèn)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(huì)引發(fā)膨脹破壞，因此，這種分散的骨料引起的破壞最終會(huì)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(méi)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(guò)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(guò)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(guó)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(qián)買(mǎi)房的老百姓。

  沒(méi)有廢料，只有放錯(cuò)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(guó)每年鋼廠廢渣加起來(lái)有7000多萬(wàn)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(shuō)過(guò)：沒(méi)有廢料，只有放錯(cuò)地方的資源。筆者搜索相關(guān)資料顯示，國(guó)內(nèi)外對(duì)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(guó)道路工程快速發(fā)展，對(duì)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(jí)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(shí)也對(duì)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(guó)家政策對(duì)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(duì)小區(qū)休閑廣場(chǎng)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(kāi)始研發(fā)，經(jīng)過(guò)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(cè)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(guó)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(gè)重大項(xiàng)目，如上海世博園區(qū)用量超過(guò)9.1萬(wàn)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(wàn)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(huì)造成更大的污染和社會(huì)危害。