专利名称：一种用钢渣配制的水泥基耐磨料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥基耐磨材料，具体的说涉及一种用钢渣配制的水泥基耐磨 料，可用于冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域有耐磨要求的储仓、下料斗、矿槽和渣 沟的耐磨层。
背景技术：
我国每年新产生8400万吨钢铁渣，其中钢渣约2900万吨、高炉渣约5500万吨。如 何回收钢渣中金属铁和实现钢渣100%的综合利用是中国钢铁企业面临的重要任务，也是 我国冶金工作者多年来一直研究的课题，也是发展循环经济、建设节约型社会和环境友好 型社会应着重解决的一个现实问题。为了解决上述问题，科研人员开始研究开发如何回收利用钢渣。它的合理利用和 有效回收是现代钢铁工业技术进步的重要标志之一，是钢铁企业解决废钢短缺、降低生产 成本、提高企业经济效益的一项重要措施，也是保护环境、减少污染、化害为利、变废为宝、 利国利民的良策。世界上钢铁生产大国都较重视钢渣的回收和利用。到目前，人们已经开 发了多种有关钢渣综合利用的途径，主要包括冶金、建筑材料、农业利用、工程应用等几个 领域。在冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域，储仓、下料斗、矿槽和渣沟等构筑物 多用于仓储物料以及处理渣水，其表层长期处于磨损冲刷状态，使得构筑物产生严重的破 坏，必须在表层设置耐磨保护层，起到保护作用。中国专利申请[200810100808. 1]介绍了 一种可用于工业仓储构筑物内衬的水泥基耐磨材料，为了减轻构筑物的荷载，钢基础构筑 物成为一种流行的设计趋势；中国专利申请[200810224331.8]介绍了一种可用于钢板基 础施工的耐磨料。其中主要组分是水泥和砂。
发明内容
本发明的目的是提供一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，采用钢渣替代石英砂、机 制砂以及河砂，配制出高性能的水泥基耐磨材料，可应用于冶金、电力、石化、煤炭和化工等 工业领域的储仓、下料斗、矿槽和渣沟等有耐磨要求构筑物的耐磨层。本发明的用钢渣配制的水泥基耐磨料其组分按质量份数配比如下水泥25 40份钢渣粉10 35份钢渔颗粒40 90份激发剂0.5 10份减水剂0.1 2.0份增韧剂0.15 1.5份保水剂0.3 3.0份膨胀剂0.5 6.0份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于 42. 5 ；所述钢渣粉是经过热闷处理并磨细至450m2/g ；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然后 风干1年左右，粒径为0. 1 5mm ；所述激发剂为碱性无机盐与碱性聚合物的复合物；所述 减水剂为聚羧酸或萘系高效减水剂；所述增韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯纤维；所述保水剂为 纤维素醚，分子量为10000 150000 ；所述膨胀剂是氧化钙类或钙矾石类。生产时，将所述的各种组分按比例投放强制式搅拌机，搅拌均勻，定量包装即可。施工时，将本发明所制备的材料加入9% 14% (质量百分比)的水，采用强制式 搅拌机拌和成塑性砂浆，采取常规抹灰的方式，抹到经过处理的构筑物表面即可。临近初凝 时，将表面进行收光处理，表面涂刷界面处理剂可获得更佳效果。本发明的作用机理是钢渣具有一定的水化活性，与水泥水化产物作用可发生二 次水化反应，在激发剂的作用下，促进反应的发生，使骨料的水化产物与胶凝材料的水化产 物形成致密的网状搭接，同时因钢渣颗粒表面粗糙，导致骨料与胶凝材料的界面由于水化 产物的相互连接而逐渐消失，形成无界面的整体，改善了骨料与胶凝材料之间的界面，界面 强度大幅度提高，从而提高了材料的耐磨性。本发明的有益效果在于(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延长了材料的使用 年限；(2)回收利用了大量的工业废弃物，有利于节能环保；(3)大幅度降低了材料的成本， 为企业和社会创造了较大的经济效益。
具体实施例方式以下结合具体实施例来进一步说明本发明，下述各实施例仅用于说明本发明而非 对本发明的限制。实施例1选取水泥25公斤，钢渣粉10公斤，钢渣颗粒70公斤，激发剂5公斤，减水剂0. 5 公斤，增韧剂1. 5公斤，保水剂2. 8公斤，膨胀剂3. 5公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒 与激发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅 拌均勻后定量包装。实施例2选取水泥25公斤，钢渣粉15公斤，钢渣颗粒40公斤，激发剂0. 5公斤，减水剂0. 1 公斤，增韧剂1. 0公斤，保水剂0. 3公斤，膨胀剂0. 5公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒 与激发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅 拌均勻后定量包装。在施工现场按照材料重量百分比加入9. 5%的水，用强制搅拌机或人工 搅拌成塑性砂浆即可使用。实施例3选取水泥40公斤，钢渣粉35公斤，钢渣颗粒90公斤，激发剂10公斤，减水剂2公 斤，增韧剂0. 15公斤，保水剂3. 0公斤，膨胀剂6公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒与激 发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅拌均 勻后定量包装。在施工现场按照材料重量百分比加入13%的水，用强制搅拌机或人工搅拌 成塑性砂浆即可使用。采取常规抹灰的方式，抹到经过处理的构筑物表面即可。临近初凝 时，将表面进行收光处理，表面涂刷界面处理剂可获得更佳效果。
实施例4选取水泥30公斤，钢渣粉30公斤，钢渣颗粒75公斤，激发剂6公斤，减水剂1公 斤，增韧剂1. 2公斤，保水剂1公斤，膨胀剂2. 5公斤。按照实施例2的方法加工即可。实施例5选取水泥25公斤，钢渣粉30公斤，钢渣颗粒60公斤，激发剂5公斤，减水剂0. 8 公斤，增韧剂1公斤，保水剂2. 0公斤，膨胀剂5. 0公斤。按照实施例3的方法加工即可。实施例6所述水泥选取快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低 于42. 5，其它与实施例1-5相同。实施例7所述钢渣粉是经过热闷处理并磨细至450m2/g ；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然 后风干1年左右，粒径为0. 1 5mm。其它与实施例1_6相同。实施例8所述激发剂选取碱性无机盐与碱性聚合物的复合物，其它与实施例1-7相同。实施例9所述减水剂选取聚羧酸或萘系高效减水剂等，其它与实施例1-8相同。实施例10所述增韧剂选择聚乙烯纤维或聚苯乙烯纤维等，其它与实施例1-9相同。实施例11所述保水剂选择纤维素醚等，分子量为10000 150000，其它与实施例1_10相同。实施例12所述膨胀剂选择氧化钙或钙矾石膨胀剂等，其它与实施例1-11相同。
权利要求
一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，其特征在于，各组分按质量份数配比如下水泥25～40份钢渣粉10～35份钢渣颗粒40～90份激发剂0.5～10份减水剂0.1～2.0份增韧剂0.15～1.5份保水剂0.3～3.0份膨胀剂0.5～6.0份。
2.根据权利要求1所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述钢渣粉是经过热闷处理并 磨细至450m2/g ；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然后风干1年，粒径为0. 1 5mm。
3.根据权利要求2所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、快 硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42. 5。
4.根据权利要求1 3中任一所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述激发剂为碱性无 机盐与碱性聚合物的复合物。
5.根据权利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述减水剂为聚 羧酸或萘系高效减水剂。
6.根据权利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述增韧剂为聚 乙烯或聚苯乙烯纤维。
7.根据权利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述保水剂为纤 维素醚，分子量为10000 150000。
8.根据权利要求1 3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述膨胀剂是氧 化钙类或钙矾石类。
全文摘要
本发明提出一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，其组分按质量份数配比如下水泥25～40份，钢渣粉10～35份，钢渣颗粒40～90份，激发剂0.5～10份，减水剂0.1～2.0份，增韧剂0.15～1.5份，保水剂0.3～3.0份，膨胀剂0.5～6.0份。本发明采用钢渣替代砂，其有益效果是(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延长了材料的使用年限；(2)回收利用了大量的工业废弃物，有利于节能环保；(3)大幅度降低了材料的成本，为企业和社会创造了较大的经济效益。
文档编号C04B28/00GK101921085SQ200910087109
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者于海洋, 任恩平, 屈海峰, 李树利, 杨晓光, 高汉青 申请人:中冶建筑研究总院有限公司