钢渣(SS)在水泥混凝土中的应用由于其体积安定性不良受到限制。目前,对造成钢渣体积安定性不良的原因认识不足,尤其是钢渣中二价金属氧化物固溶体(RO相)的水化活性和膨胀性规律尚不明确。本文首先研究了钢渣的水化活性及安定性。然后根据钢渣中RO相的组成分析结果,合成不同组成的RO相,研究RO相的水化活性。最后,将不同组成RO相掺入水泥中制备胶凝材料,研究不同组成及含量RO相对胶凝材料安定性的影响规律。与水泥相比,钢渣水化活性较低,在常温条件下水化3d后几乎无水化产物生成,在压蒸条件下水化3 h后水化程度约为水泥的1/3。钢渣水化产物主要为水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、针棒状的钙矾石(AFt)和层状堆积分布的氢氧化钙(CH)。将钢渣以不同掺量掺入水泥中制备钢渣-水泥胶凝材料,检测其煮沸压蒸膨胀率。结果表明,试样煮沸压蒸膨胀率随钢渣掺量的增加呈线性增加。当钢渣掺量为60%时,试样煮沸后发生翘曲,压蒸后膨胀开裂,安定性不合格。钢渣中含有约30%左右的RO相,其组成为MgO-xFeO,组成不固定且分布范围较宽。RO相在压蒸条件下的水化程度和水化活性随固溶FeO与MgO摩尔比(x)的增加呈指数形式逐渐降低。当x≤0.5时,RO相在常温条件下即可缓慢水化,压蒸条件下水化程度显著增加。当x=1时,RO相在常温和煮沸条件下不具备水化活性,仅在压蒸条件下缓慢水化。当x≥1.5时,RO相基本没有水化活性。当钢渣中x不变时,随着RO相掺量(y)的增加,水泥净浆试样的压蒸膨胀率(LA(x,y))逐渐增加。同时,当y一定时,随着钢渣中x的增加,LA(X,y)逐渐降低。当x=0.2或0.4,y>5%时,试样压蒸后发生溃裂。当x=0.5,y>6%时,试样压蒸后膨胀开裂。LA(X,y)与x和y的关系为:当x≤0.5时,RO水化活性相对较高,对安定性影响较大,5%含量即可造成试样开裂;当 0.5<x<1.5 时,RO 水化活性较低,LA(X,y)=7.10×x-5.38× y1.38+8.65×0.0356x+LA0;当x≥1.5时,RO相几乎没有水化活性,LA(X,y)=0.76y+LA0。其中LA0为纯水泥净浆试样压蒸膨胀率。