[發明專利]高爐水渣作為細骨料在配制混凝土中的應用

有效

• 申請號: 200910061553.7
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101519284A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 閆靜安;韓存華
• 申請（專利權）人: 武漢一冶建筑安裝工程有限責任公司
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B28/00;C04B18/08;C04B18/12
• 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

本發明涉及高爐水渣作為細骨料在制備混凝土中的應用。

背景技術

我國幅員遼闊，用于配制混凝土的地方材料，不可能都符合相關標準、規范所規 定的技術指標要求，如普通混凝土用砂、石等。在我國部分地區，砂的質量差，僅產 細砂，甚至是特細砂(細度模數為0.7-1.5)，很難滿足混凝土設計要求，而且從外地 運砂，砂源特別緊張，勢必增加混凝土的生產成本。

高爐水渣是在高爐煉鐵過程中產生的以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的廢渣。鐵 礦石中的雜礦石和焦炭中的灰分等與石灰石在高爐內生成高爐水渣。高爐水渣比重小， 浮于生鐵水表面上。大約生產1噸生鐵，同時產0.3噸水渣。

申請人在對高爐水渣進行研究時，意外發現煉鐵工業產出的高爐水渣可完全替代 現有混凝土中的細骨料，同時可降低混凝土的生產成本。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種高爐水渣作為細骨料在制備混凝土中的應用， 高爐水渣可替代現有的細骨料配制各種強度等級的混凝土，而且可降低混凝土的生產 成本。

本發明提供的技術方案是：高爐水渣作為細骨料替代砂在配制混凝土中的應用。

所述高爐水渣為容重大于800kg/m³且小于1600kg/m³的水渣，且不含鐵屑雜質。

所述混凝土的組成成分為7-9wt％水、10-20wt％水泥、19-26wt％高爐水渣、 46-53wt％粗骨料、1.5-3.0wt％粉煤灰、1-2wt％礦粉和0.15-0.30wt％外加劑等。

現有技術中高爐礦渣作為一種摻合料用于混凝土中，提高混凝土的密實性和保水 性，有效地改善混凝土的性能，提高混凝土的工作性能。本發明是將高爐礦渣作為細 骨料完全代替現有技術普通混凝土中的砂來配制滿足各種強度等級的混凝土。

傳統混凝土的組成成分為水、水泥、細骨料(砂)、粗骨料(石)、摻合料(粉煤 灰或礦粉)、外加劑等，本發明以高爐水渣作為細骨料替代傳統混凝土中的砂，配制各 種強度等級的混凝土，而且可降低混凝土的生產成本。

具體實施方式

一.混凝土原材料的選擇

1.混凝土原材料選擇的主導思想

(1)水渣：高爐水渣為容重大于800kg/m³且小于1600kg/m³的水渣，細度模數為1.8 -3.3，且不含鐵屑雜質。

(2)摻合料(粉煤灰和礦粉)：在混凝土中摻入一定量的粉煤灰或礦粉，使水泥水化 反應更充分，提高混凝土的密實性和保水性，減少泌水和離析現象，從而有效地改善 了水渣混凝土的性能。

(3)粗骨料：與普通混凝土的粗骨料相同。

(4)外加劑：高效減水劑，以滿足大坍落度及泵送混凝土的施工要求。

2.水渣各項指標的檢驗

按GB/T14684-2001《建筑用砂》檢驗標準進行各項檢測。

(1)水渣篩分析試驗，其細度模數為2.2-2.8，顆粒級配試驗結果見表一。

表一

(2)水渣的含泥量與泥塊含量基本為零。

(3)水渣的松散堆積密度為970kg/m³，緊密堆積密度為1120kg/m³。

二.水渣混凝土配合比設計試驗

水膠比、摻合料摻量、水渣率(參照砂率的定義，水渣率指水渣占水渣與粗骨料 總和的重量比)是水渣混凝土配合比設計試驗的主要參數。

1.試驗設計思路：

利用高爐水渣完全替代混凝土中的細骨料，按常規方法配制出滿足各種強度等級 的混凝土要求，而且水渣混凝土隨著水膠比的變化，強度變化規律基本與普通混凝 土的強度變化相一致。根據水渣的密度值與砂的密度值比較，其容重比為0.69∶1。

2.試驗組合條件：

(1)水膠比：0.40、0.45、0.50、0.55。

(2)粉煤灰摻量：15％。

(3)礦粉摻量：10％。

(4)減水劑摻量：1.0％。

(5)坍落度：160-200mm。

3.試驗結果

(1)混凝土的成型參數見表二。

(2)混凝土力學性能檢測結果見表三。