CN112341024A

CN112341024A - 一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料和制备方法

Info

Publication number: CN112341024A
Application number: CN202011238923.2A
Authority: CN
Inventors: 高博; 苏瑶; 宋文博
Original assignee: Wuhan Wuxin Novel Building Materials Co ltd
Current assignee: Wuhan Wuxin Novel Building Materials Co ltd; Wuhan Wuxin Materials Co Ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-02-09

Abstract

本发明公开了一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料，成份按质量百分比为：钢渣粉65‑75wt%、超细矿渣粉25‑35wt%。该高性能钢渣复合掺合料在水泥中的掺量以质量分数计为10‑50wt%。该项技术不仅可以解决钢渣长期堆放所引起的一系列环境问题，而且水泥早期抗压强度显著增大，完全固化后抗压强度几乎没有降低，且膨胀应力小。

Description

一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料和制备方法

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料及其制备方法。

背景技术

钢渣本身具有很高的抗压强度和很好的耐久性，这就使得其可以作为很好的路基材料用在道路工程中。由于钢渣尾渣中含有CaO、SiO₂和FeO等化学成分，这就使得钢渣可以作为水泥的混合材料和混凝土的掺合料。钢渣的利用率却只有10％左右，也就是说，如何能较好地利用这些钢渣尾渣也是一个亟待解决的难题。

GB/T25824-2010指出一种道路用钢渣，但指道路基层用钢渣，粒径不大于37.5mm，并未说明钢渣粉的具体配方、产品性能和使用方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料，其掺量高，掺入水泥固化成型后早期抗压强度高、膨胀率低。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料，由钢渣粉、超细矿渣粉混合而成，其中钢渣粉的掺量高达65-75wt％，余量为超细矿渣粉。

按上述方案，所述超细矿渣粉比表面积在800m²/kg-1000m²/kg，所述钢渣粉比表面积≥400m²/kg。

本发明所述高性能钢渣复合掺合料可掺杂于水泥中，用于道路基层；其中，高性能钢渣复合掺合料的掺量按质量分数计为10-50wt％。

水泥的早期抗压强度主要取决于早期的水化反应是否充分，本发明所述高性能钢渣复合掺合料的加入，一方面可以起到碱性激发的效果，促进胶凝材料水化反应，另一方面，超细粉的加入增加反应物比表面积，增加水化反应速度。水泥后期安定性主要取决于体积稳定性，高性能钢渣复合掺合料中使用的钢渣MgO含量不大于5％时，可不检测压蒸安定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

所得高性能钢渣复合掺合料添加到水泥中，其掺量高，固化成型后早期抗压强度高、膨胀率低，可用于道路基层。

具体实施方式

以下实施例进一步解释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

实施例

一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料由钢渣粉、超细矿渣粉混合而成，按质量百分比计：钢渣粉70wt％、超细矿渣粉30wt％；钢渣粉的具体参数为：比表面积≥400m²/kg，MgO含量不大于5％，七天抗压强度≥65％，28天抗压强度≥80％；超细矿渣粉的具体参数为：比表面积在800m²/kg-1000m²/kg，三天抗压强度≥105％，28天抗压强度≥115％。

上述用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料的制备：按按质量百分比计，将钢渣粉70wt％、超细矿渣粉30wt％进行混合即可。

应用例

编号1为纯水泥实施例，编号2-6分别为掺入实施例制备的高性能钢渣复合掺合料10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％的应用例。

上述应用例均采用相同的水灰比，以不同掺量的高性能钢渣复合掺合料对水泥浆抗压强度进行了测试，结果见表1；膨胀应力检测结果见表2。

表1

从表1可以看出，随着高性能钢渣复合掺合料掺量的增加，硬化水泥浆体的早期抗压强度(3d和7d)均有提高，28天强度稍微有点下降，但均达到42.5MPa基本要求。这是因为浆体中，高性能钢渣复合掺合料中大量的CaCO₃可以和水泥熟料中C₃A反应生成三硫型水化硫铝酸钙，提高了硬化浆体的早期强度。但是随着高性能钢渣复合掺合料的增加，替代水泥后，体系中的熟料矿物比例减少，减少了颗粒之间的连接，从而导致强度略有下降。

表2

试件编号	1	2	3	4	5	6
							抗拉强度/MPa	1.41	1.22	1.19	1.10	1.01	0.9
膨胀应力/MPa	0.24	0.23	0.47	0.54	0.80	0.66
							安定性	合格	合格	合格	合格	合格	合格

综上所述，本发明所述高性能钢渣复合掺合料，添加到水泥中，早期抗压强度显著增大，完全固化后抗压强度几乎没有降低，且膨胀应力小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料，其特征在于成份按质量百分比为：钢渣粉65-75wt%、超细矿渣粉25-35wt%。

2.如权利要求1所述用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料，其特征在于所述超细矿渣粉比表面积在800m²/kg-1000 m²/kg，所述钢渣粉比表面积≥400 m²/kg。

3.权利要求1所述用于道路基层的高性能钢渣复合掺合料的制备方法，其特征在于将钢渣粉、超细矿渣粉进行混合均匀即可。

4.包含权利要求1所述高性能钢渣复合掺合料的水泥。

5.根据权利要求4所述的水泥，其特征在于水泥中权利要求1所述的高性能钢渣复合掺合料的掺量按质量分数计为10-50wt%。

6.权利要求1所述水泥作为道路基层的应用。