在混凝土中使用掺合料是现代混凝土实现“绿色”和高耐久性的主要手段之一。钢渣作为一种工业废弃物,具有潜在的胶凝活性,磨细后用作混凝土掺合料并与矿粉、粉煤灰复掺是钢渣综合利用的主要方向之一。目前钢渣粉的研究中存在以下问题:(1)钢渣粉活性较低,其影响混凝土性能的内在原因及与其他掺合料的复合效应有待深入研究;(2)钢渣粉化学组成复杂,关于其中铁相物质对混凝土性能影响的研究不多。本文选取产于浙江衢州的转炉钢渣粉开展相应研究。首先对钢渣粉的化学组成及其对水泥净浆性能的影响进行了初步研究。该钢渣粉铁氧化物含量达24%;钢渣粉掺入水泥后会减少水泥标准稠度需水量、延长凝结时间。钢渣粉的活性与粉煤灰相当,远远低于矿粉。其次较系统地研究了在不同水胶比情况下钢渣粉、矿粉、粉煤灰三种掺合料的比例及总用量对混凝土性能的影响,并通过孔结构分析探讨了钢渣粉对混凝土性能影响的内在原因。结果表明:钢渣粉活性低,掺入混凝土后浆体中20-100nm的毛细孔体积增加,混凝土早龄期强度降低,电通量增加;随着龄期的延长,钢渣粉造成的不利影响逐渐减弱,掺量不超过20%时,含钢渣粉混凝土 180d强度高于基准混凝土;矿粉与钢渣粉复掺时改善了浆体孔结构分布,减弱了钢渣粉对混凝土性能带来的不利影响;综合考虑混凝土的性能和钢渣粉的利用率,混凝土中钢渣粉、矿粉、粉煤灰的最佳比例为3:4:3。进一步研究了铁氧化物在钢渣粉中的具体物相组成,并设计实验研究了铁氧化物对混凝土性能的影响。结果发现:Fe203粉的掺入对混凝土性能的影响较小;随FeO粉掺量的增加,混凝土后期强度呈降低趋势,电通量和孔隙率呈增加趋势;FeO粉的掺入使部分水化产物的表面出现了含铁的细小颗粒,影响了水泥进一步水化,这为解释钢渣粉中铁氧化物对混凝土性能的影响提供了新的思路。