[發明專利]使用熔渣副產物的重質混凝土組合物

無效

• 申請號: 201080037645.2
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN102482149A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 高兌熏;韓成浩;黃善根;高太煥
• 申請（專利權）人: 韓國鐵道技術研究院
• 主分類號: C04B18/14
• 分類號: C04B18/14;C04B24/00;E01B3/28
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種使用熔渣其是鋼鐵工業中所產生的副產物的重質混凝土組合物，尤其是涉及一種使用熔渣副產物的重質混凝土組合物：其中將熔渣副產物(鋼渣及鼓風爐渣)有效地用作混凝土的細骨料以及用于替代水泥的粘合劑，以便于環保并具有極佳的機械性質(例如抗壓強度)，且此重質混凝土組合物特別有利于重質混凝土產品，例如鐵路(或鐵道)預應力混凝土(prestressed?concrete；PC)軌枕。

背景技術

鋼廠每年會以工業副產物的形式產生大量的鼓風爐渣及鋼渣。由于致力于開發這些副產物的使用及應用的努力就生產量而言一直不足，因而大部分副產物被回收或存放在內部場地中。結果，造成了嚴重的環境問題。

然而，這些副產物是可以通過正確地篩選及加工而充分地循環利用的材料。具體而言，在施工及建筑領域中，當將鼓風爐渣用作混凝土材料中的水泥的替代材料時，可以減少在生產水泥過程中所產生的二氧化碳的排放量。鋼渣可以代替天然砂而用作細骨料的替代來源，從而可最大程度減輕由挖砂而造成的環境破壞。

至于相關技術，舉例而言，韓國專利10-0693391號(專利文件1)揭示一種使用鋼渣及鼓風爐渣的環保的彩色混凝土組合物。

韓國專利10-0694267號(專利文件2)揭示一種使用鋼渣作為骨料的海洋混凝土。

韓國專利10-0451821(專利文件3)揭示一種使用鼓風爐渣水泥來提高混凝土的初始強度的方法。

同時，作為鐵路(或鐵道)軌道的組件，軌枕用于使軌距保持固定不變、支撐列車載重、并將列車載重廣泛分布至道碴及路基。軌枕通常由混凝土軌枕本體以及用于將導軌固定至混凝土本體的緊固件構成。

這種軌枕需要具有足夠的強度，以便能夠支撐列車載重，并且主要由重質混凝土產品制成，以有效地確保防止軌道鼓出的穩定性。

例如鐵路(或鐵道)軌枕等重質混凝土產品具有所需的強度(抗壓強度為50MPa)。由于軌枕暴露于例如陽光、雪、雨、變化的溫度等自然環境因素下，所以優選的是環保的產品。迄今為止，仍未通過添加例如鼓風爐渣及鋼渣等工業副產物而制造出例如鐵路(或鐵道)軌枕等重質混凝土產品。

發明內容

技術問題

本發明旨在以環保的方式制造一種特別有利于重質混凝土產品的混凝土組合物，作為以環保方式有效地利用鼓風爐渣及鋼渣的一部分，鼓風爐渣及鋼渣是在煉鐵及煉鋼過程中所產生的典型副產物。

因此，本發明涉及一種混凝土組合物，此混凝土組合物含有鼓風爐渣及鋼渣，以便于環保并能夠具有特別是例如鐵路(或鐵道)預應力混凝土(PC)軌枕等重質混凝土產品所需的合意的強度、耐久性及環境特性。

本發明還涉及一種重質混凝土組合物，此重質混凝土組合物是在制備上述混凝土組合物時使用霧化鋼渣或慢冷電弧爐氧化渣來代替天然細骨料，以便能夠具有重質混凝土產品所需的合意的強度、耐久性及環境特性。

技術方案

為實現這些目標，本發明的一個方面提供一種使用霧化鋼渣副產物的重質混凝土組合物，此重質混凝土組合物包含：以100重量份的高快固波特蘭水泥(high-early-strength?Portland?cement)計，15至30重量份的磨細的粒狀鼓風爐渣、220至280重量份的密度為3.4至3.6并用作細骨料的霧化鋼渣、230至300重量份的用作粗骨料的碎石、以及30至40重量份的水。

此外，使用霧化鋼渣副產物的重質混凝土組合物還可包含纖維增強材料、化學摻合料、或其組合。

此外，本發明的另一方面提供一種使用慢冷電弧爐氧化渣副產物的重質混凝土組合物，此重質混凝土組合物包含：以100重量份的高快固水泥計，42至67重量份的磨細的粒狀鼓風爐渣、290至310重量份的密度為3.3至3.8并用作細骨料的慢冷電弧爐氧化渣、260至290重量份的粗骨料、以及40至45重量份的水。

在本發明中，作為混凝土組合物的粘合劑的水泥的一部分基本上使用在堿性環境下具有潛在水凝性的鼓風爐渣以及用作細骨料的鋼渣，其中使用慢冷電弧爐氧化渣作為鋼渣。

此慢冷電弧爐氧化渣的加工過程如下：將熔融高溫電弧爐氧化渣運送至冷卻坑，隨時間流逝而自然地冷卻所運送的熔渣(即緩慢地冷卻并固化所運送的熔渣)，將固化的熔渣轉移至粉碎線，并且通過分步粉碎工藝按預定尺寸粉碎并篩選經粉碎的熔渣，從而能夠通過粉碎線上的磁體來移除鐵組分。