[發明專利]鋼渣粉煤灰自固結材料

無效

• 申請號: 200710052681.6
• 申請日: 2007-07-10
• 公開（公告）號: CN101121590A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 沈衛國;周明凱
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B18/08;C04B18/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于建筑材料，具體涉及一種鋼渣粉煤灰自固結材料。

背景技術

我國的鋼渣、粉煤灰、工業廢石膏的產生量大，綜合利用率低，綜合利用的經濟效益和技術含量低，研究開發吃渣量大并具有較高技術經濟指標的工業廢渣綜合利用方法具有重要的經濟效益和環境效益。鋼渣是煉鋼工業中用石灰或螢石等造渣劑提取雜質而大量生成的廢渣，高堿度的鋼渣中含有C₂S、C₃S、C₄A等水硬性礦物和硅、鋁質玻璃體，因而具有很好的水硬性和潛在水硬性。由于鋼渣中含有大量的f-CaO和一定量的Fe，因此其安定性和易磨性較差，這些都極大地影響了鋼渣的綜合利用。雖然關于鋼渣用于水泥生產的應用研究非常多，但是實際利用率仍不足10％，目前鋼渣大量用于填筑工程，用水泥、石灰或石灰粉煤灰穩定鋼渣作路面基層材料的研究在國內外已有開展，但這些研究沒有充分利用到鋼渣自身的水硬活性，均需要摻入一定量的水泥或石灰等膠凝材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低的鋼渣粉煤灰自固結材料。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：鋼渣粉煤灰自固結材料，其特征在于它主要由鋼渣、粉煤灰、工業廢石膏和堿性激發劑原料混合而成，工業廢石膏所占鋼渣、粉煤灰、工業廢石膏和堿性激發劑原料的質量百分比為：1％-15％，堿性激發劑所占鋼渣、粉煤灰、工業廢石膏和堿性激發劑原料的質量百分比為：0-3％，鋼渣與粉煤灰的質量比＝1∶2-4∶1。

所述的原料由鋼渣、粉煤灰、工業廢石膏、堿性激發劑和碎石(或砂礫)組成，鋼渣和粉煤灰所占原料的質量百分比為：30％-50％，工業廢石膏所占原料的質量百分比為：1％-10％，堿性激發劑所占原料的質量百分比為：0-3％，碎石(或砂礫)所占原料的質量百分比為：40％-69％，其中鋼渣與粉煤灰的質量比＝1∶2-4∶1。

所述的鋼渣是堿度系數(CaO/SiO₂)不小于1.6具有良好水硬活性并經陳化安定的原狀鋼渣。

所述的粉煤灰為增鈣粉煤灰、高鈣粉煤灰或低鈣粉煤灰。

所述的工業廢石膏為磷石膏、氟石膏、黃石膏、鹽田石膏、二水石膏、固硫渣或脫硫石膏。

所述的堿性激發劑為氫氧化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、硅酸鈉中的任意一種或任意一種以上的混合物，任意一種以上的混合時，為任意配比。

上述鋼渣粉煤灰自固結材料的制備方法，按配比選取經陳化安定后的原狀鋼渣(所述原狀是未磨的，即原始形狀的；所述陳化安定為常規方法)，按配比選取粉煤灰、工業廢石膏和堿性激發劑，混合攪拌即得產品。

所述的鋼渣粉煤灰自固結材料的應用：取鋼渣粉煤灰自固結材料質量6-25％的水，混合，制成公路路面基層材料或建筑用磚。鋼渣粉煤灰自固結材料作路面底基層材料時的壓實度根據公路等級和結構層次的不同控制在95％-98％以上。鋼渣粉煤灰自固結材料作路面基層材料時的壓實度：根據公路等級和基層層次的不同控制在97％-99％以上。鋼渣粉煤灰自固結材料作建筑用磚時成型壓力在12-22MPa。

本發明的有益效果是：利用原狀鋼渣、粉煤灰和工業廢石膏制備鋼渣粉煤灰自固結材料，鋼渣、粉煤灰利用率高，成本低；而工業廢石膏的成本也低，因此本發明具有成本的特點。鋼渣粉煤灰自固結材料不僅可大量節約工程造價，還可以減少對天然土石料的開采，具有非常明顯的環境效益。鋼渣粉煤灰自固結材料不需要水泥石灰等膠凝，完全由工業廢渣組成，是一類造價低廉的生態建筑材料，技術經濟效益顯著。

本發明利用鋼渣的良好水硬活性，和粉煤灰的火山灰活性和微集料效應以及工業廢石膏(或再加入堿性激發劑)的激發作用，形成一種新型具有較高強度的鋼渣粉煤灰自固結材料。本發明的鋼渣粉煤灰自固結材料與水混合，經過碾壓或機械壓制，制備出完全由工業廢渣自身的膠凝活性固結而形成的自固結材料，這種固結材料能夠達到各等級路面底基層、基層的強度要求，部分原料配比可以達到50-75號建筑用磚的強度要求。本發明能用于各等級公路和城市道路以及場坪的基層與底基層，以及制備建筑用磚。具有強度增長穩定，耐久性好，抗裂性強的特點。

具體實施方式

實施例1：

鋼渣粉煤灰自固結材料，它由鋼渣、粉煤灰和黃石膏原料混合而成，黃石膏所占鋼渣、粉煤灰和黃石膏的質量百分比為：5.0％，鋼渣和粉煤灰所占鋼渣、粉煤灰和黃石膏的質量百分比為：95.0％，鋼渣與粉煤灰的質量比＝1∶1；攪拌混合得鋼渣粉煤灰自固結材料。