CN1159248C - 由矿渣和钢渣复合而成的胶结材 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备砂浆及混凝土的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材。该胶结材由复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份按重量比1∶1至1∶2组成，其中：复合矿渣微粉按重量又由70～85%的高炉矿渣、8～20%的水泥熟料和7～11%的石膏经磨细组成，其比表面积为3500～7600cm2/g；钢渣细集料为仅经粒化处理或磁选过筛、其自然级配的粒径小于8mm的钢渣。本发明中钢渣不以粉料而以细集料的形式参与组合，使所得胶结材具有生产工艺简单、生产成本低廉、且成品品位高等多种特点。

Description

由矿渣和钢渣复合而成的胶结材
                      技术领域
本发明涉及利用钢铁工业废渣配制建筑用砂浆及混凝土的胶结材，具体地指一种由矿渣和钢渣复合而成的胶结材。
                      背景技术
目前，一般工程建筑中所配制的砂浆及混凝土，都是按照传统的工艺以硅酸盐水泥为胶结材，用砂子做细集料，再加上石子等粗集料和水按定量配合加工而成的。在钢铁工业中，人们处理炼铁所排出的高炉矿渣和炼钢所排出的钢渣时，发现其主要化学成分均是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化铁等，只不过高炉矿渣和钢渣中各化学成分的含量不同而已。高炉矿渣中的各种氧化物成分以各种硅酸盐矿物形式存在，具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂的作用下可显示出其水硬胶凝性能，是优良的水泥原料。钢渣的主要矿物组成为与水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸盐等活性矿物，具有水硬胶凝性，也可以作为生产水泥的原料。由此人们研制出了各种各样的钢渣矿渣水泥。这些作为胶结材的水泥绝大多数都是以矿渣和钢渣为主料，以一定量的水泥熟料和石膏为辅料，经磨机研磨为比表面积大于3500cm2/g的混合粉料而构成的。虽然它具有变废为宝、改善环境污染等诸多优点，但其缺点是凝结时间缓慢，水泥强度特别是早期强度低，性能较不稳定，产品品位不高，只能作为低标号水泥使用，因而限制了它的推广和应用。而且这种水泥的所有原料均需要干燥和磨细，特别是钢渣的磨细要求高，入磨前粒度要小于10mm，含水量小于2％，含钢量小于1％，否则磨机不能正常工作，因而其生产工艺较为复杂，耗时耗能不说，还容易损伤机械设备，生产效率较低。同时这种水泥的原料中成本最高的水泥熟料的参入量也相对较高，达10～20％，而水泥熟料的参入量过少时其强度特别是早期强度又得不到保证，因而综合起来其生产成本也相对较高。
                         发明内容
本发明的目的就是要提供一种生产工艺简单、生产成本低廉、且成品品位高的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材。
为实现此目的，本发明所研制的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，是由复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份按重量比1∶1至1∶2组成的。其中：复合矿渣微粉按重量又由70～85％的高炉矿渣、8～20％的水泥熟料和7～11％的石膏经磨细组成，其比表面积为3500～7600cm2/g。钢渣细集料为仅经粒化处理或磁选过筛、其自然级配的粒径小于8mm的钢渣。使用时，将复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份混合均匀，再按传统制备砂浆及混凝土的工艺和级配条件，加入砂子等常规细集料和/或碎石等常规粗集料以及水，即可制成不同标号的砂浆或混凝土。其水化机理在于：上述各种原料混合后，存在于其中的少量细小颗粒的碱性熟料水化迅速，所析出的水化产物起大量晶胚作用，对成品的早期强度有着重要贡献。而熟料水化生成的氢氧化钙可提高液相碱度，有利于钢渣和矿渣的水化反应，起到了激发剂的作用。钢渣的碱度仅次于熟料，由于所采用的钢渣颗粒较粗，晶粒亦较大，又存在杂质和固溶体，因此其水化活性较差而缓慢。但钢渣的参入量最大，使之成为对成品最有影响的材料，其早期性能的不足可以被熟料所弥补，在水化过程中钢渣中的氢氧化钙和石膏中的硫酸钙溶于水中，使矿渣中的玻璃体结构解离，促进矿渣水化，并生成水化硫铝酸钙即钙矾石。而此时的钙矾石是在少量熟料水化反应所形成的相对低碱性液相中生成的，是单个自由生长的晶体，没有固相依托，其两端均可以自由长大，所生成的细棒状钙矾石体积的增大只能使成品水泥石更加密实，而不会产生膨胀破坏。同时钢渣、矿渣和石膏之间的相互渗透，也有利于降低钢渣颗粒外部的碱度，使其暴露出新的表面，生成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙，进一步地相互促进水化，从而使得最终得到的成品整体性能稳定，强度增大，安定性好，品位提高。
本发明的优点在于：所采用的钢渣细集料为仅经渣场粒化或磁选后的自然分级渣，可直接配料使用，不需要干燥和磨细，这样一方面减少了钢渣的生产加工环节，生产工艺大为简化，生产能耗大幅下降；另一方面大大减少了堆渣现场所占用的土地和管理消耗，有利有钢渣的综合治理和提高环保效益。而且把钢渣作为活性胶凝细集料与复合矿渣微粉相组合，不仅充分利用了这些废料的潜在水化活性，还使所需配有的成本最高的熟料量也大幅下降，熟料在复合矿渣微粉中占8～20％，但在整个胶结材中仅占10％以下，从而可大大降低胶结材的生产成本和能耗。同时钢渣本身作为细集料的形式参与组合胶结材，改变革新了传统组合中的粉料形式，钢渣自然级配组成的细度不同，既有粗颗粒又有细颗粒，粗细颗粒之间相互嵌合使孔隙变小，所形成的成品就会变得非常密实；钢渣细集料也起骨架作用，它与复合矿渣微粉水化反应的反应界面非常坚固，远远高于普通水泥与砂子的界面结合，所形成的成品的早期强度和后期强度好品位高。
                     具体实施方式
以下结合较佳实施例对本发明作进一步的详细描述：
本发明所配制的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，最好由复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份按重量比1∶1组成。其中：复合矿渣微粉按重量又由80％的高炉矿渣、11.5％的水泥熟料和8.5％的粘土石膏经磨细组成，其比表面积为5500～6000cm2/g。钢渣细集料为堆存时间在半年以内、仅经粒化处理或磁选过筛、其自然级配的粒径小于5mm的钢渣。这样的钢渣细集料水化活性损失小，胶凝性能很强，自然级配的致密度高；这样的复合矿渣微粉比例和比表面积适中，石膏不需煅烧，熟料添加不多，所形成的晶核物质和碱液环境却十分有利于加速大量钢渣细集料和高炉矿渣的水化反应。经试验表明，按比组份和配比所复合而成的胶结材，加入砂子(也可不加)、碎石以及水来制备砂浆及混凝土时，所得产品的强度指标非常良好。附表1和附表2为采用本发明的胶结材所制成的不同标号的砂浆及混凝土的性能指标。将复合矿渣微粉、钢渣细集料两组份按重量比1∶1配料(见附表1中项目1)，按水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB1346-89)测试，其凝结时间正常，沸煮安定性合格。将复合矿渣微粉、钢渣细集料、黄砂三组份按重量比1∶1∶1.5配料(见附表1中项目4)，按水泥胶砂强度检验方法(GB177-85)测试，试件性能指标达到了硅酸盐水泥525#品质指标。将复合矿渣微粉、钢渣细集料、黄砂、碎石四组份按重量比1∶1∶1∶3配料(见附表2中项目1)，按普通混凝土力学性能试验方法(GBJ81-85)中的立方体抗压强度测试，选用边长为100mm的试件，其强度可达C40。因此，本发明所提供的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，可广泛应用于工业与民用建筑、水利工程、道路、机场等各个领域，尤其适用于对早期强度和抗折性能有较高要求的工程。
附表1
  项目        配合比Wt    水灰比*           抗压强度(Mpa)         抗折强度(Mpa)
  微粉   钢渣   黄砂   3d   7d   28d   3d   7d   28d
    1     1     1   0.29   36.6   43.6   54.5   5.4   7.6   8.8
    2     1     1.5   0.35   19.0   35.3   54.0   4.2   7.3   8.7
    3     1     1     1   0.30   25.3   38.9   52.6   5.8   8.3   9.7
    4     1     1     1.5   0.35   34.3   44.7   57.6   7.2   8.7   9.4
    5     1     2   0.42   27.2   34.5   43.5   6.1   7.5   8.1
注：*水灰比中钢渣细集料自然含水量未纳入计量。
附表2
  项目           配合比    (Wt)    水灰比*   容重(Kg/m3)   28d强度(Mpa)
 微粉   钢渣   黄砂    碎石
    1     1     1     1     3     0.56     2460     43.6
    2     1     1     1     3.5     0.50     2480     48.2
    3     1     1     1.5     3.5     0.63     2450     37.8
    4     1     1     1.5     4     0.59     2470     31.5
注：*水灰比中钢渣细集料自然含水量未纳入计量。

Claims (3)

1.一种由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，用于制备砂浆及混凝土，其特征在于：该胶结材由复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份按重量比1∶1至1∶2组成，其中：复合矿渣微粉按重量又由70～85％的高炉矿渣、8～20％的水泥熟料和7～11％的石膏经磨细组成，其比表面积为3500～7600cm2/g；钢渣细集料为仅经粒化处理或磁选过筛、其自然级配的粒径小于8mm、堆存时间在半年以内的钢渣。
2.根据权利要求1所述的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，其特征在于：该胶结材由复合矿渣微粉和钢渣细集料两种组份按重量比1∶1组成。
3.根据权利要求1或2所述的由矿渣和钢渣复合而成的胶结材，其特征在于：所说的复合矿渣微粉按重量由80％的高炉矿渣、11.5％的水泥熟料和8.5％的粘土石膏经磨细组成，其比表面积为5500～6000cm2/g；所说的钢渣细集料为其自然级配的粒径小于5mm的钢渣。
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CN100406404C (zh) * 2005-06-23 2008-07-30 上海宝钢冶金建设公司 一种以钢渣为集料的配重混凝土
CN100387541C (zh) * 2005-06-23 2008-05-14 上海宝钢冶金建设公司 高耐磨钢渣道路混凝土
CN100410201C (zh) * 2005-11-18 2008-08-13 首钢总公司 建筑用钢渣砂浆
CN100344569C (zh) * 2005-12-22 2007-10-24 武汉理工大学 广谱抗硫胶凝材料及其制备方法
CN100363295C (zh) * 2005-12-23 2008-01-23 武汉理工大学 石膏尾矿抹灰材料及其制备方法
CN100391881C (zh) * 2006-06-01 2008-06-04 武汉理工大学 一种复合胶凝材料及其制备方法
CN101215126B (zh) * 2007-01-05 2011-10-19 上海宝钢冶金技术服务有限公司 一种钢渣碾压混凝土
CN101858120A (zh) * 2010-06-01 2010-10-13 武汉钢铁(集团)公司 一种矿渣钢渣复合粉双免砖及其制造方法
CN101935172B (zh) * 2010-08-25 2012-11-28 武汉钢铁(集团)公司 滚筒钢渣细集料复合矿渣粉胶结材
CN102531480B (zh) * 2011-12-28 2014-02-26 武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司 一种矿山用充填料的胶凝剂
CN102765897B (zh) * 2012-07-20 2013-08-21 泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司 一种矿渣钢渣复合微粉
CN103011634B (zh) * 2012-12-13 2014-11-26 武汉钢铁(集团)公司 水泥基钢渣耐磨材料
CN104326720A (zh) * 2014-10-13 2015-02-04 武汉钢铁(集团)公司 利用钢渣生产胶凝材料的生产方法及胶凝材料
CN104446024A (zh) * 2014-11-25 2015-03-25 广西鱼峰水泥股份有限公司 一种高活性矿粉的生产方法
CN113800791A (zh) * 2020-06-17 2021-12-17 宝山钢铁股份有限公司 一种胶凝材料及其制备方法及其应用

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