[原创]混凝土爆裂 钢渣作骨料的混凝土工程到底能否保证质量？

  9月18日，澎湃新闻一则消息《苏一新楼盘大面积爆裂 混凝土被指掺过多钢渣》引发了业界关注和讨论，新闻表示，宜兴英伦尊邸的不少业主投诉称，他们于今年6月底拿到了房，但开始装修后普遍出现了大面积爆裂现象，房顶变得坑坑洼洼。究其原因，检查结果是英伦尊邸A地块S3、S4等十幢住宅楼所用混凝土掺入了钢渣。

  因此，关于钢渣作为骨料在混凝土工程中的应用问题引起了大家的关注，将工业废渣在混凝土中应用（用作掺合料或骨料），既能够减少工业废渣对土地的占用和环境的污染，又可以降低混凝土的材料成本，这很符合“低碳”和“可持续”的理念。 但是，如果因为工业废渣的使用，降低了工程的质量，又是得不偿失了。

  钢渣作骨料潜在风险太大

  钢渣是炼钢过程中排放的工业废渣，排放量大、利用率低。但钢渣自身存在着一些比较难以克服的问题：钢渣的易磨性差；钢渣中活性组分的活性低、非活性组分的含量大；影响安定性的游离CaO和游离MgO含量较高。因此，工程中使用钢渣作为骨料会导致钢渣骨料周围混凝土的剥落、开裂问题。

  钢渣骨料在混凝土中产生的膨胀应力是不均匀的，且部分骨料中游离CaO和游离MgO的含量过高的概率较大，因此，会在局部引起过大的膨胀应力，使混凝土的微结构发生损伤，推倒了第一张多米诺骨牌，进而由于其它钢渣骨料持续反应产生的进一步膨胀应力以及荷载、外界侵蚀性介质侵入等综合因素，会使混凝土微结构走向更深层次的损伤，以致破坏。（摘自《混凝土世界》2016年第二期《将钢渣用作混凝土骨料要非常慎重》清华大学土木系副教授王强）

  新闻中也引用了东南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师张亚梅在《用钢渣作骨料引起的混凝土工程开裂问题案例分析》一文中的观点，钢渣混凝土分布于混凝土中，只要是用了钢渣的混凝土，钢渣处最终都会引发膨胀破坏，因此，这种分散的骨料引起的破坏最终会导致结构的整体破坏，这种形式的破坏，甚至加固都没有任何意义，只能拆除。

  张亚梅教授在文章中给出了几点钢渣预处理的方法，如陈化、消解，风化，碳化处理，蒸汽或蒸压处理等，但她表示，虽然理论上钢渣混凝土经过预处理后可以应用到混凝土中，但在实际操作中容易出现预处理过程较短、骨料中f-CaO陈化消解不完全等现象。因此，在钢渣骨料预处理措施不甚完善的条件下，不建议使用钢渣作为骨料。

  钢渣作骨料潜在风险太大，我国部分省市如浙江省就不允许钢渣作为骨料，即使是钢渣粉也严格限制掺量。一些企业为了节省成本，不顾工程质量，随意添加，苦的却是辛辛苦苦攒钱买房的老百姓。

  没有废料，只有放错地方的资源

  但从废物再利用的“低碳”、“可持续”理念出发，我国每年钢厂废渣加起来有7000多万吨，该如何利用呢？清华大学教授廉慧珍老师曾在文章中说过：没有废料，只有放错地方的资源。笔者搜索相关资料显示，国内外对钢渣资源化利用的主要途径之一就是用于道路工程，包括水泥及沥青混凝土等方式。

  随着我国道路工程快速发展，对建筑材料尤其是石料的需求量急速增加。由于钢渣的力学性能较轧制的碎石好，不仅耐磨、颗粒级配形状好，而且与沥青有良好的黏附性，能够很好地解决优质集料的不足。因此，研制优良性能的钢渣，并将其代替部分玄武岩应用于沥青混凝土的制备中，不仅能够提高沥青混凝土的综合性能，降低道路工程建设费用，同时也对提高钢铁企业的经济效益，促进钢铁行业可持续发展，加强生态环境保护具有重要意义。

  随着国家政策对海绵城市建设的大力支持，透水混凝土成为海绵城市建设的主力军，上海市宝山区按照海绵城市建设要求，利用钢渣混凝土透水材料对小区休闲广场和步道路面进行改造，取得了很好的效果。该钢渣混凝土透水材料是某集团旗下的研发机构自2005年起开始研发，经过多年研究与实践，大幅增强了钢渣产品的稳定性，并解决了高强度与透水性难兼容的行业难题。经测算，该产品的整体强度较普通路面材料高20%以上，并达到了国家标准2.5倍的高透水率。据了解，该钢渣透水混凝土产品已成功应用于多个重大项目，如上海世博园区用量超过9.1万平方米，占世博园透水地面的60%以上；此后又在上海市市政道路景观提升工程、上海嘉定新城建设、上海迪士尼旅游度假区等20多项重点工程得到应用，累计实施近50万平方米。

  目前，再生骨料的应用，很受企业的欢迎，既能降低生产成本，又能解决环境污染，但是，质量是工程建设的生命和灵魂，不能因为眼前的利益而本末倒置，那样不仅不“低碳”，反而会造成更大的污染和社会危害。