一种s115级钢矿粉复合掺合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种Sl 15级钢矿粉复合掺合料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 钢渣源自炼钢工业中用石灰提取杂质而大量生成的固态废弃物，2013年我国钢渣 排放量达1. 01亿吨，但对钢渣的回收利用多是采用低价值、低水平的填埋方式。钢渣化学 成分与水泥熟料接近，具有一定的水化活性，但由于钢渣反应形成温度高，碱度高，游离氧 化钙含量大，若直接大掺量用于水泥、混凝土，将造成其早期活性低、易膨胀、体积稳定性差 等，限制了钢渣在砂浆、混凝土中的应用。造成全国目前钢渣累积堆存近10亿吨，综合利用 率仅为10%。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种采用改性钢渣粉与S95级矿渣粉进行复配制备一种 S115级钢矿粉复合掺合料的方法。
[0004] 一种S115级钢矿粉复合掺合料，其比表面积多500m2/kg，密度多2. 90kg/m3,按质 量百分比计，其原料组分包括：钢渣微粉30 %~40 %，S95矿粉60 %~70%，复合激发剂 2%~5%，复合助磨剂0. 3%~0. 5%。
[0005] 所述钢渣微粉铁含量小于0. 5%，平均粒度<20mm，相对易磨性0. 8,雷氏法测安定 性彡5mm且28天活性彡70%。
[0006] 所述复合激发剂为半水脱硫石膏、二水脱硫石膏、氢氧化钠，掺量分别为1. 5%~ 2. 5%、0· 8%~L 5%、0· 1~0· 2% (按钢矿渣粉重量计）。
[0007] 所述复合助磨剂为有机类助磨剂，三乙醇胺、三异丙醇胺、多聚磷酸钠掺量分别为 0· 2~0· 3%，0· 5~0· 6%，0· 1~0· 2% (按钢矿渣粉重量计）。
[0008] 上述复合掺合料的制备工艺为：将配方量的钢渣预粉磨后与S95矿粉混合，加入 复合助磨剂和复合激发剂磨细到比表面积至多500m 2/kg。
[0009] 本发明中，所提供的钢矿渣复合掺合料的7d、28d活性指数最高分别达到114%、 121%，达到Sl 15矿粉活性指数要求。
[0010] 当钢渣粉磨到一定细度（比表面积彡500m2/kg)，钢渣粉中含有的游离氧化钙 (f. CaO)被活化，参与水化反应，降低f. CaO带来的安定性问题；并且f. CaO与水反应生成 Ca (OH)2，其带来的微膨胀作用与混凝土的收缩在一定程度上相互补偿的同时，可与复合激 发剂一起，增加钢矿粉复合掺合料胶凝体系的碱性，同时促进了水泥和钢渣矿渣微粉的水 化。
[0011] 当钢矿粉复合掺合料中钢渣掺量为30% -40 %时，掺入复合激发剂、助磨剂 粉磨到与其比表面积，其7d活性指数最高可达114 %，28d活性指数121%，满足GB/ T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中S115级要求。同时，利用本发明 钢矿粉复合掺合料，还能大量利用工业废渣，减少水泥用量，对节能减排、发展循环经济意 义重大。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1
[0013] 将经过预处理的钢渣粉、S95矿粉以及复合激发剂、助磨剂按照表1混合均匀，粉 磨至预期比表面积，得到所需产品。
[0014] 表1钢矿粉复合掺合料配比
[0015]
[0016] 当钢矿粉复合掺合料中钢渣微粉比例为30%、复合激发剂掺量为5%时，参照GB/ T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》测定钢矿粉复合掺合料活性指数。 表2为钢矿粉复合掺合料活性指数，由表可知，钢矿粉复合掺合料比表面积达到650m 2/kg， 7(1、28(1活性指数分别达到114%，121%，达到68/1'18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒 化高炉矿渣粉》中Sl 15级要求。
[0017] 表2掺复合激发剂钢矿粉复合掺合料活性指数对比试验
[0018]
[0019] 实施例2
[0020] 将经过预处理的钢渣微粉、S95矿粉以及复合激发剂、复合助磨剂按照表3混合均 匀，粉磨至预期比表面积，得到所需产品。
[0021] 表3钢矿粉复合掺合料配比
[0022]
[0023] 当钢矿粉复合掺合料中钢渣微粉比例为30%，复合激发剂掺量为3%时，参照GB/ T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》测定钢矿粉复合掺合料活性指数。 表4为钢矿粉复合掺合料，由表可知，钢矿粉复合掺合料比表面积达到605m 2/kg，7d、28d活 性指数分别达到112%，118%，达到GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿 渣粉》中Sl 15级要求。
[0024] 表4掺复合激发剂钢矿粉复合掺合料活性指数对比试验
[0025]
[0026] 实施例3
[0027] 将经过预处理的钢渣微粉、S95矿粉以及复合激发剂、助磨剂按照表5混合均匀， 粉磨至预期比表面积，得到所需产品。
[0028] 表5钢矿粉复合掺合料配比
[0029]
[0030] 当钢矿粉复合掺合料中钢渣比例为40%，复合激发剂掺量为5 %时，参照GB/ T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》测定钢矿粉复合掺合料活性指数。 表6为钢矿粉复合掺合料，由表可知，钢矿粉复合掺合料比表面积达到610m 2/kg，7d、28d活 性指数分别达到113%，117%，达到GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿 渣粉》中Sl 15级要求。
[0031] 表6掺复合激发剂钢矿粉复合掺合料活性指数对比试验
[0032]
【主权项】
1. 一种S115级钢矿粉复合掺合料，其特征在于，其比表面积多500m2/kg，密度 彡2. 90kg/m3,按质量百分比计，其原料组分包括：钢渣微粉30%~40%，S95矿粉60%~ 70%，复合激发剂2%~5%，复合助磨剂0? 3%~0? 5%。2. 根据权利要求1所述的S115级钢矿粉复合掺合料，其特征在于，所述钢渣微粉铁 含量小于〇? 5%，平均粒度<20mm，相对易磨性0.8,雷氏法测安定性< 5mm且28天活性 彡 70%〇3. 根据权利要求1所述的S115级钢矿粉复合掺合料，其特征在于，所述复合激发剂 为半水脱硫石膏、二水脱硫石膏、氢氧化钠，掺量按钢矿渣粉重量计分别为1. 5%~2. 5%、 0? 8%~I. 5%、0. 1 ~0? 2%〇4. 根据权利要求1所述的S115级钢矿粉复合掺合料，其特征在于，所述复合助磨剂为 三乙醇胺、三异丙醇胺、多聚磷酸钠，其掺量按钢矿渣粉重量计分别为0. 2~0. 3%，0. 5~ 0? 6%，0. 1 ~0? 2%〇5. 权利要求1-4任意一项所述S115级钢矿粉复合掺合料的制备方法，其特征在于，将 配方量的钢渣预粉磨后与S95矿粉混合，加入复合助磨剂和复合激发剂磨细到比表面积至 ^ 500m2/kg〇
【专利摘要】本发明公开了一种S115级钢矿粉复合掺合料及其制备方法，其比表面积≥500m2/kg，密度≥2.90kg/m3，按质量百分比计，其原料组分包括：钢渣微粉30％～40％，S95矿粉60％～70％，复合激发剂2％～5％，复合助磨剂0.3％～0.5％。在钢矿粉复合掺合料中钢渣比例为30％～40％情况下，钢渣矿渣复合掺合料的早期强度显著提高，后期强度有所改善，其中7d、28d活性指数分别达到114％、121％，达到S115矿粉活性指数要求。本发明制备的钢矿粉复合掺合料，安定性合格，产品性能优良，同时可大量利用工业废渣，减少水泥用量，对节能减排、发展循环经济意义重大。
【IPC分类】C04B18/14, C04B24/12
【公开号】CN104891842
【申请号】CN201510260798
【发明人】王琼, 於林锋, 方倩倩, 俞海勇, 樊俊江
【申请人】上海市建筑科学研究院, 上海建研建材科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日