钢渣是钢材冶炼过程中产生的主要废弃物,我国每年会产生一亿多吨的钢渣废料,但我国钢渣的利用率仅为22%,造成了钢渣的大量堆积,这必定会严重制约我国的经济发展。将钢渣用作掺和料被视为一种有效的解决途径。所以本次课题通过利用磨细钢渣粉代替水泥作胶凝材料的研究,以期为钢渣的综合利用寻求高附加值的应用途径。本文主要借助胶砂强度试验研究钢渣微粉的掺量、磨细程度以及生产工艺对复合胶凝体系的宏观力学性能影响规律,分析得出钢渣微粉的最适宜的掺量和粉磨时间;通过钢渣与粉煤灰复掺对胶砂体系强度和耐久性的影响规律,探讨钢渣在混凝土中的应用可行性。借助XRD、SEM分析钢渣微粉的作用机理。本文的主要工作以及取得的主要结论有以下几点:(1)由于钢渣水化较慢,钢渣微粉的掺量增多后,对胶凝体系早期强度有较大不利影响,40%掺量时的抗折强度是5.16MPa,只是纯水泥试件的78%。随着水化加深,钢渣胶凝体系的强度发展优于空白组。钢渣微粉掺量宜在10%左右。通过延长机械粉磨能较明显地提高钢渣的胶凝活性。随着机械粉磨时间的延长,钢渣微粉0.075mm筛筛余量不断减小,细度不断增大,综合考虑,粉磨时间宜在150min。不同生产工艺生产的钢渣的胶凝性能不一样,热焖钢渣的胶凝活性较高。(2)钢渣和粉煤灰进行二元复掺提高了胶凝体系的抗压性能和抗折性能,3d时WS1F2P2抗折强度值6.83MPa与P.O的6.88MPa已相差无几,WS1F1P3抗折强度值为7.04MPa,已经超过了空白组。二元体系的后期强度增长均优于单掺和纯水泥体系。复掺体系中粉煤灰质量占比越大,抗折强度增长率越大,抗压强度增长率大致相同。(3)选择20%掺量、钢渣与粉煤灰的比例1:1研究钢渣单掺和复掺的耐久性能。结果表明钢渣和粉煤灰提高了胶砂体系的耐久性能,添加二者后,提高了胶砂试件的抗渗性能;在经过硫酸盐侵蚀后,试件强度仍持续发展,单掺和二元复掺体系的抗化学侵蚀能力均优于纯水泥体系。(4)XRD结果显示热焖钢渣的活性矿物晶相衍射峰比热泼钢渣更强。常龄期下纯水泥、单掺和复掺三种体系的C-S-H衍射峰强度差不多,表明磨细钢渣微粉的活性与普通硅酸盐水泥的活性相当。SEM结果显示钢渣颗粒较小,存在良好的微集料填充效应,提高砂浆体系的密实度,减小了孔隙率,提高了体系的强度,增强了体系的耐久性能。