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钢渣是炼钢过程中产生的废渣,因其水化活性低、易磨性差、体积稳定性不良,目前利用率较低,大量堆弃的钢渣既占用了大片土地,又对周围环境造成了破坏;钢管混凝土是一种在钢管内填充混凝土形成的组合材料,具有承载力高、抗变形能力好的性能,但核心混凝土收缩较大时易产生脱空现象,影响钢管混凝土的结构承载力。将钢渣作胶凝材料和细集料应用于钢管混凝土,钢渣中的膨胀组分可补偿混凝土的收缩,且钢管的密闭绝湿环境和套箍约束作用,可避免钢渣后期水化膨胀引起混凝土结构破坏。论文依托国家973项目课题“严酷环境下长寿命混凝土材料微结构形成与调控”（2015CB655101）,开展了利用钢渣粉和粒化高炉矿渣粉作胶凝材料、钢渣砂作细集料制备碱激发自密实微膨胀钢管混凝土的研究,取得的主要成果如下:1、陈化1年的1.184.75mm的钢渣颗粒在205℃、2.2MPa压蒸下粉化率<6%,在80℃蒸养7d的粉化率<1%,压碎值<20%,可作为钢管混凝土的细集料。2、开发出适用于钢渣粉-粒化高炉矿渣粉组成的钢管混凝土胶凝体系的碱性激发剂和高效减水、保塑、降粘、低引气的混凝土减水剂,有效解决了碱激发钢渣-粒化高炉矿渣粉混凝土粘度大、流动性差、保塑性不良的问题;该混凝土减水剂的组成为超分散高效减水保塑聚羧酸组分:磷酸二氢钾:葡萄糖酸钠:消泡组分=30:1:1:0.018。采用水化热、NMR、XRD、SEM-EDS等测试技术,研究了碱激发钢渣-矿渣粉胶凝浆体的水化硬化机理及其与钢渣砂的界面结构特征。3、提出钢渣粉-粒化高炉矿渣粉作胶凝材料、钢渣砂作细集料的碱激发自密实微膨胀钢管混凝土的设计与制备方法,以钢渣粉和粒化高炉矿渣粉作胶凝材料,钢渣砂作细集料,复掺开发的碱性激发剂、混凝土减水剂和CaO、C4A3 S为主要膨胀源的膨胀剂,制备出工作性能优良（初始坍落度≥250mm、初始扩展度≥600mm,T500≤15s,2h坍落度≥230mm、2h扩展度≥450mm,含气量≤2%）,密闭环境下28d自由膨胀率30×10-660×10-6且基本稳定的C30C50强度等级的钢管混凝土。其中C40自密实微膨胀钢管混凝土的28d弹性模量和60d徐变系数（养护14d加载）分别为33.2GPa和1.2;钢管混凝土组合结构的60d徐变系数为0.7,套箍系数为1.09,其短柱的极限承载力大于钢管与混凝土的极限承载力之和,应变介于钢管与混凝土之间。本文的研究成果可为钢渣在钢管混凝土中的大规模、高附加值利用提供技术支撑,缓解大规模基础建设造成河砂资源紧缺的现状,具有推广应用前景。