隨著GB175-2023《通用硅酸鹽水泥》的正式實施，鋼鐵渣粉作為通用硅酸鹽水泥混合材料使用已成為歷史。為了促進鋼鐵渣資源化利用，2024年6月29日，GB/T 28294-2024《鋼鐵渣復合料》發布，將于2025年1月1日正式實施。本文通過分析引起鋼渣體積安定性不良的原因，同時總結了鋼鐵渣粉制備技術進展，為鋼鐵渣復合料的生產提供有力支撐。
      一、鋼渣體積安定性的影響因素
      引起鋼渣體積安定性不良的三個重要因素分別是f-CaO、f-MgO和RO相。 由于f-CaO、f-MgO在鋼渣中基本呈局部集中或聚集分布，使得生成的 Ca(OH)2、Mg(OH)2也呈局部集中分布，且最初形成的 Ca(OH)2、Mg( OH)2多是無定形或小晶體形態，隨著水化進行，初期形成的 Ca(OH)2、Mg(OH)2晶體逐漸增大，不斷擠壓周圍的水化產物，引起硬化漿體內部產生局部膨脹壓力和結構不均勻，最終導致材料膨脹開裂。RO相與鋼渣中MgO含量有關，當含量在某一臨界值內，其不會引起體積不良，而當含量超過臨界值時會產生膨脹，引起材料安定性不良。
      近年來，因為鋼渣混凝土安定性不良導致的事故屢見不鮮，由于鋼渣骨料的安定性離散性非常大，以至于呼吁禁止鋼渣作為骨料應用于混凝土材料中，鋼渣粉因其細度高且在研磨過程中活性物質充分陳化，因此體積安定性問題很少出現，主要問題集中在粗骨料鋼渣混凝土中。
      二、鋼鐵渣粉制備技術
      為了增強鋼渣的膠凝活性，制備性能優異的鋼鐵渣粉。目前已有許多鋼渣處理方法，但這些方法各有利弊。
      機械研磨可獲得活性較高、非晶態比較高、f-CaO含量較低的鋼渣。將鋼渣機械粉磨 后，發現粒徑在10~20μm對強度起關鍵作用。但鋼渣易磨性差，大大增加了磨礦成本。
      化學激發是通過加入激發劑來解聚鋼渣中的非晶態相和活性礦物來增加鋼渣的水化能力,但處理的鋼渣對水泥性能的影響有限。研究發現摻加化學激發劑對水泥后期強度發展產生不良后果。由此可見，化學激發對鋼渣活性提升也不盡有利。
      蒸汽蒸壓處理增加反應體系額外的能量，一方面使鋼渣的水化速率加快，提高鋼渣膠凝材料早強；另一方面f-CaO與f-MgO經蒸壓養護，可以提前水化，避免水化后期的體積安定性惡化。研究發現高溫熱處理會導致混凝土的孔隙結構變粗，對混凝土的耐久性產生不利影響。此外，這個過程極其耗能。
      碳化活化是指鋼渣中的礦物與CO2進行反應，既消耗掉非活性物質，又參與活性物質水化，增加膠凝活性物質的生成產量。研究發現碳化對試樣的早期強度提高有明顯的促進作用，但是對后期強度作用較小。然而碳化設備較復雜，在實際生產中也較難操作。
      磁選分離技術，本方法是從鋼渣中分離惰性相，而從根本上增強鋼渣的活性。該技術是由磨機不同位置排出鐵品位大于85%的鐵顆粒、鐵品位近60%的堿性鐵精粉和鐵品位近40%的富鐵RO相產品，最終從鋼渣中分選出惰性礦物，從改變礦物組成方面提高鋼渣的膠凝性。韓城晟隆循環產業有限公司采用該技術，投資建設形成年產112.5萬噸鋼鐵渣粉、37.5萬噸礦渣粉及副產品（鐵渣）2.5萬噸的生產線。
      三、鋼鐵渣復合料
      GB/T 28294-2024《鋼鐵渣復合料》中提出三種產品：鋼鐵渣復合料、鋼渣復合料、鋼鐵渣復合膠凝材料。三種產品均以鋼渣作為主要原材料進行配制。韓城晟隆循環產業有限公司生產的鋼鐵渣粉、礦渣粉均滿足本標準的原材料的要求。
      該標準(zhun)的(de)(de)(de)發布為鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣的(de)(de)(de)綜合(he)(he)利用(yong)提供了明(ming)確(que)的(de)(de)(de)技(ji)術規(gui)范和市場準(zhun)入依據，有助于(yu)推動(dong)鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣從廢(fei)棄物向(xiang)資(zi)源(yuan)的(de)(de)(de)轉變。規(gui)定了鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣復(fu)(fu)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)組分、技(ji)術要求(qiu)、試驗方法(fa)等，適用(yong)于(yu)以鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣為主要原料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)，包括工程建(jian)設用(yong)鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣復(fu)(fu)合(he)(he)膠凝(ning)材料(liao)(liao)(liao)以及(ji)道路混凝(ning)土、普通砂漿用(yong)鋼(gang)渣復(fu)(fu)合(he)(he)料(liao)(liao)(liao)。這將極(ji)大地拓展鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣的(de)(de)(de)應用(yong)領(ling)域，提高(gao)其市場價值。對(dui)于(yu)推動(dong)鋼(gang)鐵(tie)(tie)渣資(zi)源(yuan)化利用(yong)、促(cu)進建(jian)材行(xing)業綠色轉型、規(gui)范市場秩序以及(ji)支持國家發展戰略等方面都具有重要意義。（陳貝(bei)妮）