[發明專利]一種氫氧化鈣激發鋼渣制備的摻合料及利用其制備的高強人工砂混凝土

在審

• 申請號: 201810069681.5
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108585666A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 歐陽東
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

本發明公開了一種用氫氧化鈣激發鋼渣制備的摻合料及利用其制備的高強人工砂混凝土。所述每立方米混凝土包括以下重量份數的原料：水泥500～600份，摻合料60～150份，粗骨料900～1100份，人工砂700～800份，水100～150份，減水劑18～25份，其中摻合料為鋼渣和氫氧化鈣以質量比為6～10︰1組成。本發明通過采用鋼渣部分替代水泥，人工砂全部替代天然河砂，并通過氫氧化鈣對鋼渣進行改性，降低了鋼渣和人工砂導致的混凝土抗壓強度的降低，保證混凝土具有較好的抗壓輕度。同時，本發明所用原料廉價易得，既緩解了高強混凝土對水泥和天然河砂的供應壓力，又提高了鋼渣和工業廢渣的利用，增加了其附加值，符合可持續發展的需要。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，更具體地，涉及一種用氫氧化鈣激發鋼渣制備的摻合料及利用其制備的高強人工砂混凝土。

背景技術

水泥混凝土因其防火性能好，常溫下易加工等特點，在二十一世紀乃至更長時間都將是難被替代的建筑材料。但普通混凝土因存在強度低，脆性高，耐久差，自重大等缺點，使其適用性面臨嚴峻的挑戰。隨著建筑在結構上的超大、超高和超跨度化以及在使用環境上的超常化，強烈促使水泥混凝土朝著高性能化、超高強化甚至高功能化方向發展。

但隨著混凝土的使用量日益增多，水泥和天然砂的使用量也逐年增加。而生產水泥的環境代價十分高昂、消耗大量熱能、排放溫室氣體和粉塵煙塵等一系列后遺癥。天然河砂的使用量逐年增加導致河砂面臨枯竭，同時水洗海砂質量又難以保證，且同樣破壞海洋資源。因此，目前正在尋求各種可以替代或部分替代水泥和天然河砂的材料。

鋼渣是鋼鐵工業行業主要的冶金渣，其含有較多的與硅酸鹽水泥熟料相近的礦物成分，具備作為摻合料的礦物基礎，將其作為摻合料符合可持續發展提出的要求。然而，鋼渣作為摻合料，除存在安定性等問題以外，活性系數較低也是限制其作為摻合料大規模應用的原因之一。

人工砂作為建筑用砂符合可持續發展的要求，其由礦山采礦后的尾礦和工業生產中產生的廢渣加工而成。當前天然河砂資源緊缺，海砂含有較高含量的氯離子，對結構安全形成重大威脅，伴隨著陸地和河流環境保護壓力，建筑用砂在相當程度上開始轉向人工砂的開發利用。而人工砂在全完取代天然河砂時，對混凝土的工作性能和抗壓強度存在一定的影響。

鋼渣或工業廢渣的堆放，不僅占用土地，還會造成水體和大氣的污染。因此，將其有效利用到混凝土中，不僅增加了其附加值，還能減少水泥和天然河砂的使用量。但鋼渣和人工砂的使用，易導致混凝土的工作性能和抗壓強度下降。因此，如何改善摻和鋼渣和人工砂的混凝土的抗壓強度存在一定的困難。

發明內容

本發明的首要目的在于，提供一種用氫氧化鈣激發鋼渣制備的摻合料及利用其制備的高強人工砂混凝土。所述混凝土采用鋼渣為摻合料，且以人工砂全部替代天然河砂，所采用的原料成本低廉易得，并通過改性作用，消除了鋼渣和人工砂導致的抗壓強度的降低，保證混凝土具有較好的抗壓強度。

本發明的又一目的在于，提供上述高強人工砂混凝土的制備方法。

本發明的上述目的是通過以下方案予以實現的：

一種用氫氧化鈣激發鋼渣制備的摻合料及利用其制備的高強人工砂混凝土，每立方米混凝土包括以下重量份數的原料：水泥500～600份，摻合料60～150份，粗骨料900～1100份，人工砂700～800份，水100～150份，減水劑18～25份，其中摻合料為鋼渣和氫氧化鈣以質量比為6～10︰1組成。

優選地，所述混凝土每立方米包括以下重量份數的原料：水泥575～585份，摻合料65～75份，粗骨料1035份，人工砂750份，水130份，減水劑21.5份，其中摻合料為鋼渣和氫氧化鈣以質量比為6.5︰1組成。