[發(fā)明專利]一種鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811024696.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108821702A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀圖升;趙三銀;邱劍;黎載波;趙旭光
• 申請（專利權(quán)）人: 韶關(guān)學(xué)院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/22
• 代理公司: 廣州駿思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 潘雯瑛

本發(fā)明提供一種鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土及其制備方法，所述鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土包括以下組分：膠凝材料480～540份，細(xì)集料550～750份，粗集料1100～1300份，外加劑3～10份，水120～150份，其中，所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為50～70％的水泥和30～50％的鋼鐵渣粉，所述鋼鐵渣粉包括30％鋼渣粉和70％礦渣粉，其7d活性指數(shù)為55％，28d活性指數(shù)為75％。本發(fā)明在混凝土膠凝材料加入低活性的鋼鐵渣粉，并將鋼鐵渣粉摻合量提高至30～50％，輔以合適配比的細(xì)集料、粗集料和外加劑，通過鋼鐵渣粉中的鋼渣粉和礦渣粉相互激發(fā)產(chǎn)生良好的補(bǔ)償收縮效應(yīng)，然后與水泥、細(xì)集料、粗集料和外加劑發(fā)生協(xié)同作用，使最終的混凝土具有良好的抗裂性能和抗碳化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土及其制備方法。

背景技術(shù)

為保護(hù)環(huán)境、降低自然資源的消耗，同時(shí)提高水泥混凝土性能，在生產(chǎn)水泥或混凝土?xí)r可加入混凝土摻合料。混凝土摻合料對混凝土的力學(xué)性能、工作性能、抗侵蝕性能和耐久性能等諸多性能有顯著的改善作用，是當(dāng)代高性能混凝土不可或缺的結(jié)構(gòu)組分。鋼渣是煉鋼過程中排出的固體廢棄物，每年我國都會排放大量的鋼渣，既嚴(yán)重污染環(huán)境又占用土地，因此，迫切需要對鋼渣進(jìn)行減量化、二次資源化和高效利用。鋼渣中富含C₃S和C₂S等礦物，類似于劣質(zhì)硅酸鹽水泥熟料，具有開發(fā)作為水泥和混凝土生產(chǎn)原料的潛能。不過單獨(dú)使用鋼渣作為混凝土摻和料存在早期強(qiáng)度低的問題。

高爐礦渣是高爐煉鐵生產(chǎn)過程中排放的工業(yè)廢渣，是以硅酸鈣為主的熔融物，經(jīng)水淬冷凝為粒狀物。其化學(xué)成份主要是SiO₂、CaO、A1₂O₃、Fe₂O₃等，與水泥熟料一樣，具有潛在的水化活性。礦渣微粉摻入混凝土后，可以改善混凝土的泵送、坍落度損失等工作性，提高混凝土的后期強(qiáng)度，具有良好的耐久性、耐蝕性和耐磨性。但使用礦渣作為混凝土摻雜料存在混凝土收縮較大、易產(chǎn)生開裂的缺陷，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度劣化和耐久性下降。

鋼鐵渣粉是以鋼渣和高爐礦渣為主要原料的粉體材料，通過鋼渣與高爐礦渣相互激發(fā)，有望克服單獨(dú)使用鋼渣或單獨(dú)使用高爐礦渣存在的問題，因此逐漸被應(yīng)用在混凝土制作中。但是目前在混凝土中一般都使用活性指數(shù)較高的鋼鐵渣粉，且鋼鐵渣粉的摻合量很低，如CN106495583A專利申請使用高活性的鋼鐵渣粉作為摻合料，且鋼鐵渣粉摻合料和礦粉的總量不大于配制混凝土膠凝材料總量的30％。為提高冶金廢棄物的利用率，擴(kuò)大鋼鐵渣粉的使用范圍，很有必要開發(fā)普通活性甚至低活性的鋼鐵渣粉在混凝土中的應(yīng)用，同時(shí)提高鋼鐵渣粉在混凝土中的摻合量。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土，該混凝土具有很高的鋼渣粉摻合量，時(shí)具有良好的抗裂性能和抗碳化性能。

本發(fā)明所述鋼鐵渣粉高強(qiáng)混凝土包括以下組分：膠凝材料480～540份，細(xì)集料550～750份，粗集料1100～1300份，外加劑3～10份，水120～150份，其中，所述膠凝材料包括質(zhì)量百分比為50～70％的水泥和30～50％的鋼鐵渣粉。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將混凝土膠凝材料中的鋼鐵渣粉摻合量提高至30～50％，并輔以合適配比的細(xì)集料、粗集料和外加劑，通過鋼鐵渣粉中的鋼渣粉和礦渣粉相互激發(fā)產(chǎn)生良好的補(bǔ)償收縮效應(yīng)，然后與水泥、細(xì)集料、粗集料和外加劑發(fā)生協(xié)同作用，使最終的混凝土具有良好的抗裂性能和抗碳化性能。

進(jìn)一步，所述鋼鐵渣粉包括30％鋼渣粉和70％礦渣粉，其7d活性指數(shù)為55％，28d活性指數(shù)為75％，滿足GB/T28293-2012《鋼鐵渣粉》標(biāo)準(zhǔn)中G75級技術(shù)要求。

進(jìn)一步，所述鋼渣粉勃氏比表面積為350～450m²/kg，所述礦渣粉勃氏比表面積為400～500m²/kg。

進(jìn)一步，所述水泥強(qiáng)度等級為PO42.5R及以上。