[發明專利]多摻雜鋼廢棄物混凝土

有效

• 申請號: 202010630944.2
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111718161B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 孔芬;龔偉;劉鵬;陳鑫;嚴志豪;陳日明;徐麗婭
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區園林綠化工程有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B28/04;C04B14/48;C04B18/14
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明多摻雜鋼廢棄物混凝土其原料包括粗骨料、細骨料、纖維料、水泥、減水劑、水以及對水可溶性的碳酸氫鹽，粗骨料包括鎳渣、鋼渣以及碎石，細骨料包括河砂、鋼渣磁選尾渣，碳酸氫鹽的用量為：10?20g/m²，碳酸氫鹽計量以纖維料的表面積為基準；纖維料采用石灰水溶液預處理。本發明方案在固體廢棄物再利用的混凝土技術中，針對鋼渣、鎳渣等固廢的物理化學特性，設計了利用誘導反應觸發其自身組分參與反應，充分激發和利用其水化活性，從而獲得性能優良的混凝土，有效結構鋼渣等固廢物問題，實現廢棄資源的再利用。

技術領域

本發明屬于建筑混凝土技術領域，具體涉及對鋼渣、鎳渣以及廢鋼纖維等固體廢棄物資源回收再利用的多摻雜鋼廢棄物混凝土。

背景技術

鋼渣、鎳渣、廢鋼纖維等是我國現存量巨大的固體廢棄物，目前在水泥生產、制磚、以及混凝土骨料等領域有一定的應用。

鋼渣是一種工業固體廢物，是煉鋼排出的渣，依爐型分為轉爐渣、平爐渣、電爐渣。主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。

其主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。有的地區因礦石含鈦和釩，鋼渣中也稍含有這些成分。鋼渣中各種成分的含量因煉鋼爐型、鋼種以及每爐鋼冶煉階段的不同，有較大的差異。

鋼渣在溫度1500～1700℃下形成，高溫下呈液態，緩慢冷卻后呈塊狀，一般為深灰、深褐色。有時因所含游離鈣、鎂氧化物與水或濕氣反應轉化為氫氧化物，致使渣塊體積膨脹而碎裂；有時因所含大量硅酸二鈣在冷卻過程中(約為675℃時)由β型轉變為γ型而碎裂。如以適量水處理液體鋼渣，能淬冷成粒。

鎳渣是冶煉鎳鐵合金產生的固體廢渣，鎳鐵合金主要被用作不銹鋼生產，因此鎳渣也被稱為不銹鋼渣或鎳鐵渣。鎳渣分為干渣，水渣，高鎳渣，低鎳渣等不同類型。干渣中含鎳鐵合金較高，水渣中鎳鐵合金含量則較低，高鎳渣中的鎳鐵合金鎳含量高，幾乎不上磁。低鎳渣中的鎳鐵合金鎳含量低，導磁率較高。

按照相關執行標準，在混凝土相關技術中，粗骨料中公稱粒級的上限稱為最大粒徑。針對傳統的骨料，當骨料粒徑增大時，其比表面積減小，混凝土的水泥用量也減少，故在滿足技術要求的前提下，粗骨料的最大粒徑應盡量選大一些。在鋼筋混凝土工程中，粗骨料的粒徑不得大于混凝土結構截面最小尺寸的1/4，并不得大于鋼筋最小凈距的3/4。對于混凝土實心板，其最大粒徑不宜大于板厚的1/3，并不得超過40mm。泵送混凝土用的碎石，不應大于輸送管內徑的1/3，卵石不應大于輸送管內徑的1/2.5。而固廢物在混凝土骨料的應用中，基于上述原因的考慮，在涉及比如鎳渣空隙率大、質硬難于破碎；鋼渣成分復雜、易于體積回縮、含氧化鎂成分的水化活性低；廢鋼纖維由于銹蝕等致使表面蓬松而影響混凝土密實結構，在混凝土中應用量較低。

發明內容

本發明的目的在于提供多摻雜鋼廢棄物混凝土，利用誘導反應觸發其自身組分參與反應，充分激發和利用其水化活性，從而獲得性能優良的混凝土，有效結構鋼渣等固廢物問題，實現廢棄資源的再利用。

本方案所涉及的預處理可以為采用溶液浸泡或者噴霧浸潤或者漿料抹覆或者干料混合等方式進行。