随着GB175-2023《通用硅酸盐水泥》的正式实施，钢铁渣粉作为通用硅酸盐水泥混合材料使用已成为历史。为了促进钢铁渣资源化利用，2024年6月29日，GB/T 28294-2024《钢铁渣复合料》发布，将于2025年1月1日正式实施。本文通过分析引起钢渣体积安定性不良的原因，同时总结了钢铁渣粉制备技术进展，为钢铁渣复合料的生产提供有力支撑。
      一、钢渣体积安定性的影响因素
      引起钢渣体积安定性不良的三个重要因素分别是f-CaO、f-MgO和RO相。 由于f-CaO、f-MgO在钢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多是无定形或小晶体形态，随着水化进行，初期形成的 Ca(OH)2、Mg(OH)2晶体逐渐增大，不断挤压周围的水化产物，引起硬化浆体内部产生局部膨胀压力和结构不均匀，最终导致材料膨胀开裂。RO相与钢渣中MgO含量有关，当含量在某一临界值内，其不会引起体积不良，而当含量超过临界值时会产生膨胀，引起材料安定性不良。
      近年来，因为钢渣混凝土安定性不良导致的事故屡见不鲜，由于钢渣骨料的安定性离散性非常大，以至于呼吁禁止钢渣作为骨料应用于混凝土材料中，钢渣粉因其细度高且在研磨过程中活性物质充分陈化，因此体积安定性问题很少出现，主要问题集中在粗骨料钢渣混凝土中。
      二、钢铁渣粉制备技术
      为了增强钢渣的胶凝活性，制备性能优异的钢铁渣粉。目前已有许多钢渣处理方法，但这些方法各有利弊。
      机械研磨可获得活性较高、非晶态比较高、f-CaO含量较低的钢渣。将钢渣机械粉磨 后，发现粒径在10~20μm对强度起关键作用。但钢渣易磨性差，大大增加了磨矿成本。
      化学激发是通过加入激发剂来解聚钢渣中的非晶态相和活性矿物来增加钢渣的水化能力,但处理的钢渣对水泥性能的影响有限。研究发现掺加化学激发剂对水泥后期强度发展产生不良后果。由此可见，化学激发对钢渣活性提升也不尽有利。
      蒸汽蒸压处理增加反应体系额外的能量，一方面使钢渣的水化速率加快，提高钢渣胶凝材料早强；另一方面f-CaO与f-MgO经蒸压养护，可以提前水化，避免水化后期的体积安定性恶化。研究发现高温热处理会导致混凝土的孔隙结构变粗，对混凝土的耐久性产生不利影响。此外，这个过程极其耗能。
      碳化活化是指钢渣中的矿物与CO2进行反应，既消耗掉非活性物质，又参与活性物质水化，增加胶凝活性物质的生成产量。研究发现碳化对试样的早期强度提高有明显的促进作用，但是对后期强度作用较小。然而碳化设备较复杂，在实际生产中也较难操作。
      磁选分离技术，本方法是从钢渣中分离惰性相，而从根本上增强钢渣的活性。该技术是由磨机不同位置排出铁品位大于85%的铁颗粒、铁品位近60%的碱性铁精粉和铁品位近40%的富铁RO相产品，最终从钢渣中分选出惰性矿物，从改变矿物组成方面提高钢渣的胶凝性。韩城晟隆循环产业有限公司采用该技术，投资建设形成年产112.5万吨钢铁渣粉、37.5万吨矿渣粉及副产品（铁渣）2.5万吨的生产线。
      三、钢铁渣复合料
      GB/T 28294-2024《钢铁渣复合料》中提出三种产品：钢铁渣复合料、钢渣复合料、钢铁渣复合胶凝材料。三种产品均以钢渣作为主要原材料进行配制。韩城晟隆循环产业有限公司生产的钢铁渣粉、矿渣粉均满足本标准的原材料的要求。
      该标准的发布为钢铁渣的综合利用提供了明确的技术规范和市场准入依据，有助于推动钢铁渣从废弃物向资源的转变。规定了钢铁渣复合料的组分、技术要求、试验方法等，适用于以钢铁渣为主要原料的复合料，包括工程建设用钢铁渣复合胶凝材料以及道路混凝土、普通砂浆用钢渣复合料。这将极大地拓展钢铁渣的应用领域，提高其市场价值。对于推动钢铁渣资源化利用、促进建材行业绿色转型、规范市场秩序以及支持国家发展战略等方面都具有重要意义。（陈贝妮）