专利名称：全钢渣导电混凝土的制作方法
全钢渣导电混凝土技术领域
本发明属于导电混凝土技术领域，具体涉及一种全钢渣导电混凝土。
技术背景
我国钢产量已达几亿吨/年，而由此产生的钢渣每年多达数千万吨，钢渣的有效利用问题也就随之日益突出。
目前，由于钢渣的成份复杂，质量控制不严格等原因，大部分只能用于基坑回填、 道路基层铺设等低附加值的利用，还有小部分用来制备导电混凝土。但是前者的利用，一方面造成了钢渣等的不能回收再利用，矿产资源的大量浪费；另一方面，钢厂伴生的钢渣的量堆积过多，容易造成严重的环境破坏；而后者虽然是高附加值的利用，但均只需要经过碾磨的细钢渣，且对钢渣中 ^Ο的含量有限制，必须要FeO大于一定量的钢渣，故对钢渣的要求较高，并不能做到对钢渣完全的回收利用，而钢渣之间的接触面较小使得制得的混凝土的导电电阻率较高，并且还需要普通硅酸盐水泥制品，而硅酸盐水泥是一种高耗能的产品，这种硅酸盐水泥的生产还伴随矿山资源的不断开采和(X)2排放量的不断增大，这无疑不仅加重了环境负担，增加了能耗，而且造成了矿物资源的大量浪费。因此现有技术的钢渣导电混凝土存在无法完全回收利用钢渣，制造成本较高，及还需要普通硅酸盐水泥，大量的矿山资源被开采和大量的ω2排放，导致环境负担增加，能耗较高。发明内容
本发明的目的是提供一种可完全回收利用钢渣，导电电阻率较低，制造成本较低， 及不需要普通硅酸盐水泥，进而减少环境的负担，并降低能耗的全钢渣导电混凝土。
为实现本发明目的，所用的技术方案是一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料109Γ21%，水59^1 ，粗钢渣集料39%飞0%， 细钢渣集料189Γ34% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% 30% ；钢渣粉60% 85% ；激发剂2. 5% 5% ；半水石膏0% 5%。
作为进一步优选，所述的重量百分比的组分优选为胶凝材料129Γ17%，水69Γ8%， 粗钢渣集料46% 53%，细钢渣集料25%19%。
作为最优选，所述的重量百分比的组分更优选为胶凝材料15%，水7%，粗钢渣集料50%，细钢渣集料28%。
所述的钢渣粉为比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉。
所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏109Γ20% ； 钢渣粉72. 5% 85% ；激发剂2. 5% 5% ；半水石膏0% 2. 5%。
所述的激发剂为硅酸盐水泥熟料或硫铝酸盐水泥熟料，或者硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料的混合物。
所述的硫铝酸盐水泥熟料为三氧化二铝含量大于重量百分比的观％，3天抗压强度达到50MPa以上的硫铝酸盐水泥熟料。
所述的硅酸盐水泥熟料未抗压强度达到3天抗压强度> 23MPaJ8天抗压强度彡52. 5Mpa的硅酸盐水泥熟料。
所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% ；钢渣粉84% ；半水石膏1% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%。
与现有技术相比，本发明由于采用粗钢渣和细钢渣混合作为集料，则钢渣将被完全利用，制造成本也就随之降低，而这种粗细钢渣混合时，细钢渣将会填充在粗钢渣之间的间隙中，从而也使得相对于单一粗细钢渣的钢渣之间的接触面积增大，进而使得导电电阻率大幅下降，且制得的混凝土可达到等级为C45级的混凝土标准；同时又由于使用胶凝材料来进行代替原先的硅酸盐水泥，且这种胶凝材料不需要经过煅烧处理即可制得，也就避免了原先制备硅酸盐水泥需排放大量废气(主要为二氧化碳)的情况，同时也节省了煅烧处理时所需加热的能耗，能耗较低，具有很好的环境协调性，进而减少环境的负担，而且全钢渣胶凝材料由于其I^e2O3的含量高，本身就具有很强的电子传输能力，再则导电性能较好， 故本发明既缓解了钢铁、电力企业的环保压力，减轻企业排废的负担，又降低了生产成本， 并改善了生态环境。因此本发明具有可完全回收利用钢渣，导电电阻率较低，制造成本较低，及不需要普通硅酸盐水泥，进而减少环境的负担，并降低能耗的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施实例说明，但本发明不限于以下具体实施实例(制作本发明采用的是普通混凝土的拌制工艺)。
钢渣一般的钢铁厂均可购买；硅酸盐水泥熟料一般的水泥熟料生产厂均可购买；硫铝酸盐水泥熟料生产的硫铝酸盐水泥熟料厂均可购买；脱硫石膏湿法脱硫的火力发电厂均可购买，一般要求三氧化硫的含量大于40% ；半水石膏一般石膏厂均可购买。
实施例1一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料12%，水6%，粗钢渣集料58%，细钢渣集料24% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% ；钢渣粉85% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%。
制备时首先将钢渣单独磨细；随后对磨细的钢渣进行铁质物质与渣的分离；接着对渣进行粉磨，获得比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉；再把钢渣粉、脱硫石膏、硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料按重量百分比脱硫石膏10% ；钢渣粉85% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%的比例投入球磨，生产出胶凝材料(该工艺为行业内常规的工艺)；然后把制得的胶凝材料、钢渣粗集料、钢渣细集料、水按重量百分比胶凝材料12%，水6%，粗钢渣集料58%，细钢渣集料24%比例投料并搅拌成型即可。
制得的全钢渣导电混凝土达到的技术指标为7天抗压强度为18. lMPa，7天抗折强度为2. 8MPa, 28天抗压强度为45. 5MPa, 28天抗折强度为5. 9Mpa,电阻率相对于目前现有技术的钢渣导电混凝土可降低50%。
实施例2一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料14%，水7%，粗钢渣集料52%，细钢渣集料27% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏12% ；钢渣粉83% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%。
制备时首先将钢渣单独磨细；随后对磨细的钢渣进行铁质物质与渣的分离；接着对渣进行粉磨，获得比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉；再把钢渣粉、脱硫石膏、矿渣、硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料按重量百分比脱硫石膏12% ；钢渣粉83% ； 硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%的比例投入球磨，生产出胶凝材料(该工艺为行业内常规的工艺)；然后把制得的胶凝材料、钢渣粗集料、钢渣细集料、水按重量百分比胶凝材料14%，水7%，粗钢渣集料52%，细钢渣集料27%比例投料并搅拌成型即可。
制得的全钢渣导电混凝土达到的技术指标为7天抗压强度为20MPa，7天抗折强度为2. 7MPa,观天抗压强度为47MPa，观天抗折强度为5. 5Mpa,电阻率对于目前现有技术的钢渣导电混凝土可降低60%。
实验例3一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料15%，水9%，粗钢渣集料50%，细钢渣集料26% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% ；钢渣粉84% ；半水石膏1% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ； 硫铝酸盐水泥熟料2. 7%。
制备时首先将钢渣单独磨细；随后对磨细的钢渣进行铁质物质与渣的分离；接着对渣进行粉磨，获得比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉；再把钢渣粉、脱硫石膏、矿渣、硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料按重量百分比脱硫石膏10% ；钢渣粉84% ； 半水石膏1% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%的比例投入球磨，生产出胶凝材料(该工艺为行业内常规的工艺)；然后把制得的胶凝材料、钢渣粗集料、钢渣细集料、水按重量百分比胶凝材料15%，水9%，粗钢渣集料50%，细钢渣集料26%比例投料并搅拌成型即可。
制得的全钢渣导电混凝土达到的技术指标为-J天抗压强度为22MPa，7天抗折强度为3. 2MPaJ8天抗压强度为51MPaJ8天抗折强度为6. 3Mpa,电阻率对于目前现有技术的钢渣导电混凝土可降低120%。
实施例4一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料17%，水10%，粗钢渣集料42%，细钢渣集料31% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏20% ；钢渣粉77% ；硅酸盐水泥熟料3%。
制备时首先将钢渣单独磨细；随后对磨细的钢渣进行铁质物质与渣的分离；接着对渣进行粉磨，获得比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉；再把钢渣粉、脱硫石膏、矿渣、硅酸盐水泥熟料、硫铝酸盐水泥熟料按重量百分比脱硫石膏20% ；钢渣粉77% ； 硅酸盐水泥熟料3%的比例投入球磨，生产出胶凝材料(该工艺为行业内常规的工艺)；然后把制得的胶凝材料、钢渣粗集料、钢渣细集料、水按重量百分比胶凝材料17%，水10%，粗钢渣集料42%，细钢渣集料31%比例投料并搅拌成型即可。
制得的全钢渣导电混凝土达到的技术指标为7天抗压强度为20MPa，7天抗折强度为2. 6MPa,观天抗压强度为46MPa，观天抗折强度为5. 6Mpa,电阻率对于目前现有技术的钢渣导电混凝土可降低60%。
上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，凡在本发明权利要求保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种全钢渣导电混凝土，其特征在于它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料10% 21%，水5% 12%，粗钢渣集料39% 60%，细钢渣集料18% 34% ；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏109Γ30% ；钢渣粉 60% 85% ；激发剂2. 5% 5% ；半水石膏0% 5%。
2.根据权利要求1所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的重量百分比的组分优选为胶凝材料12% 17%，水6% 8%，粗钢渣集料46% 53%，细钢渣集料25%19%。
3.根据权利要求2所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的重量百分比的组分更优选为胶凝材料15%，水7%，粗钢渣集料50%，细钢渣集料28%。
4.根据权利要求1所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的钢渣粉为比表面积大于450m2/kg，含铁量小于1%的钢渣粉。
5.根据权利要求1所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% 20% ；钢渣粉72. 59Γ85% ；激发剂2. 5% 5% ； 半水石膏09Γ2. 5%ο
6.根据权利要求5所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的激发剂为硅酸盐水泥熟料或硫铝酸盐水泥熟料，或者硅酸盐水泥熟料与硫铝酸盐水泥熟料的混合物。
7.根据权利要求6所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的硫铝酸盐水泥熟料为三氧化二铝含量大于重量百分比的28%, 3天抗压强度达到50MPa以上的硫铝酸盐水泥熟料。
8.根据权利要求6所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的硅酸盐水泥熟料未抗压强度达到3天抗压强度彡23MPa, 28天抗压强度彡52. 5Mpa的硅酸盐水泥熟料。
9.根据权利要求5或6所述的全钢渣导电混凝土，其特征在于所述的胶凝材料包括以下占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10% ；钢渣粉84% ；半水石膏1% ；硅酸盐水泥熟料2. 3% ；硫铝酸盐水泥熟料2. 7%。
全文摘要
一种全钢渣导电混凝土，它包括以下占全钢渣导电混凝土总重量的百分比组分胶凝材料10%~21%，水5%~12%，粗钢渣集料39%~60%，细钢渣集料18%~34%；所述的粗钢渣集料为颗粒度大于5mm的钢渣，所述的细钢渣集料为颗粒度小于等于5mm的钢渣；所述的胶凝材料包括以占胶凝材料总重量的百分比组分脱硫石膏10%~30%；钢渣粉60%~85%；激发剂2.5%~5%；半水石膏0%~5%；与现有技术相比，本发明具有可完全回收利用钢渣，导电电阻率较低，制造成本较低，及不需要普通硅酸盐水泥，进而减少环境的负担，并降低能耗的特点。
文档编号C04B28/08GK102503327SQ201110355429
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者孙家瑛 申请人:浙江大学宁波理工学院