D0L:10.13374/.issn1001-053x.2012.05.002 第34卷第5期 北京科技大学学报 Vol.34 No.5 2012年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2012 粒度分布对大掺量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度影响 的灰色关联分析 王中杰”倪文)8封金鹏2》 张磊” 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)广西大学资源与治金学院，南宁530004 通信作者，E-mail:niwen(@ces.nsth.cdu.cn 摘要为了能够更好地大量利用矿渣、钢渣制备高强建筑材料，实验采用灰色关联分析方法研究了矿渣、钢渣的粒度分布 对大摻量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度的影响.矿渣和钢渣摻量分别占胶凝材料总质量的50%和30%，水胶比为0.34.研究 表明：粒度小于8.39μm的矿渣、钢渣颗粒对其胶凝体系3d和28d抗压强度均起到增强作用，大于8.39μm的矿渣、钢渣颗粒 对抗压强度起到削弱作用.为了提高大参量矿旷渣、钢渣胶凝体系28d抗压强度，应当主要增加5.03~8.39m矿渣、钢渣颗粒数量. 关键词废弃物利用：矿渣；胶凝体系：粒度：抗压强度：灰色关联分析：建筑材料 分类号TU521.4 Grey correlation analysis on the effect of slag particle size distribution on the compressive strength of cementitious binder consisting of high-volume blast fur- nace slag and steel slag WANG Zhong jie,NI Wen,FENG Jin-peng,ZHANG Lei 1)School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Resources and Metallurgy,Guangxi University,Nanning 530004,China Corresponding author,E-mail:niwen@ces.ustb.edu.cn ABSTRACT In order to improve the utilization of blast furnace slag and steel slag into high strength building materials to great ex- tent,the effect of slag particle size on the compressive strength of cementitious systems prepared with a great deal of blast furnace and steel slag was investigated by grey correlation analysis.The blast furnace slag and steel slag account for 50%and 30%in mass respec- tively with the water-binder ratio of 0.34.Slag particles of less than 8.39 um in size can contribute to the 3 d and 28 d compressive strengths,but the particles of more than 8.39 um in size have negative effect on them.It is indicated that slag particles with the size between 5.03 um and 8.39 um should be increased in the cementitious system so as to improve the 28 d compressive strength. KEY WORDS waste utilization:slags;cementitious systems;particle size:compressive strength;grey correlation analysis:building materials 随着我国经济和社会的快速发展，水泥、混凝土 的消耗和环境的破坏具有重要意义.利用矿渣、粉 材料每年消耗量巨大.据统计，2010年我国水泥总 煤灰等工业固废制备混凝土不仅实现了资源的再利 产量约为18.68亿t,同比增长15.5%.水泥、混凝 用，而且在一定程度上减少了对环境的破坏-.目 土的大量使用同时也给环境带来了负面影响.目 前，磨细矿渣作为混凝土胶凝材料组成部分己经普 前，我国生产1t水泥熟料平均消耗约152kg标准 遍被人们所接受，但钢渣在混凝土中的利用率仍然 煤、2t石灰石，同时排出1t二氧化碳，另外还有 较低6.目前，对大掺量矿渣、钢渣体系胶凝特性 NO、S0,等气体及大量粉尘排出四.因此，在满足混 的研究多数局限在掺量对强度的影响，而粒度分布、 凝土施工要求前提条件下，减少混凝土制备对资源 叠加效应等因素对该体系胶凝特性影响的研究鲜有 收稿日期：201103-20 基金项目：国家重大公益项目(200805030)第 34 卷 第 5 期 2012 年 5 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 5 May 2012 粒度分布对大掺量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度影响 的灰色关联分析 王中杰1) 倪 文1) 封金鹏2) 张 磊1) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 2) 广西大学资源与冶金学院，南宁 530004 通信作者，E-mail: niwen@ ces． ustb． edu． cn 摘 要 为了能够更好地大量利用矿渣、钢渣制备高强建筑材料，实验采用灰色关联分析方法研究了矿渣、钢渣的粒度分布 对大掺量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度的影响． 矿渣和钢渣掺量分别占胶凝材料总质量的 50% 和 30% ，水胶比为 0. 34． 研究 表明: 粒度小于 8. 39 μm 的矿渣、钢渣颗粒对其胶凝体系 3 d 和 28 d 抗压强度均起到增强作用，大于 8. 39 μm 的矿渣、钢渣颗粒 对抗压强度起到削弱作用． 为了提高大掺量矿渣、钢渣胶凝体系28 d 抗压强度，应当主要增加5. 03 ～8. 39μm 矿渣、钢渣颗粒数量． 关键词 废弃物利用; 矿渣; 胶凝体系; 粒度; 抗压强度; 灰色关联分析; 建筑材料 分类号 TU521. 4 Grey correlation analysis on the effect of slag particle size distribution on the compressive strength of cementitious binder consisting of high-volume blast fur￾nace slag and steel slag WANG Zhong-jie 1) ，NI Wen1) ，FENG Jin-peng2) ，ZHANG Lei 1) 1) School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Resources and Metallurgy，Guangxi University，Nanning 530004，China Corresponding author，E-mail: niwen@ ces． ustb． edu． cn ABSTRACT In order to improve the utilization of blast furnace slag and steel slag into high strength building materials to great ex￾tent，the effect of slag particle size on the compressive strength of cementitious systems prepared with a great deal of blast furnace and steel slag was investigated by grey correlation analysis． The blast furnace slag and steel slag account for 50% and 30% in mass respec￾tively with the water-binder ratio of 0. 34． Slag particles of less than 8. 39 μm in size can contribute to the 3 d and 28 d compressive strengths，but the particles of more than 8. 39 μm in size have negative effect on them． It is indicated that slag particles with the size between 5. 03 μm and 8. 39 μm should be increased in the cementitious system so as to improve the 28 d compressive strength． KEY WORDS waste utilization; slags; cementitious systems; particle size; compressive strength; grey correlation analysis; building materials 收稿日期: 2011--03--20 基金项目: 国家重大公益项目( 200805030) 随着我国经济和社会的快速发展，水泥、混凝土 材料每年消耗量巨大． 据统计，2010 年我国水泥总 产量约为 18. 68 亿 t，同比增长 15. 5% ． 水泥、混凝 土的大量使用同时也给环境带来了负面影响． 目 前，我国生产 1 t 水泥熟料平均消耗约 152 kg 标准 煤、2 t 石灰石，同时排出 1 t 二氧化碳，另外还有 NO、SO2等气体及大量粉尘排出［1］． 因此，在满足混 凝土施工要求前提条件下，减少混凝土制备对资源 的消耗和环境的破坏具有重要意义． 利用矿渣、粉 煤灰等工业固废制备混凝土不仅实现了资源的再利 用，而且在一定程度上减少了对环境的破坏［2--5］． 目 前，磨细矿渣作为混凝土胶凝材料组成部分已经普 遍被人们所接受，但钢渣在混凝土中的利用率仍然 较低［6--8］． 目前，对大掺量矿渣、钢渣体系胶凝特性 的研究多数局限在掺量对强度的影响，而粒度分布、 叠加效应等因素对该体系胶凝特性影响的研究鲜有 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.05.002