大掺量钢渣灌浆料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种水泥基大掺量钢渣灌浆料。按重量百分比计，所述大掺量钢渣灌浆料原料包括：钢渣0%～80%，硫铝酸盐水泥0%～16%，硅酸盐水泥0%～31%，粉煤灰0%～15%，砂0%～50%，激发剂0.2%～2.0%，减水剂0.4%～1.5%，以及膨胀剂0.02%～0.05%。本发明的钢渣灌浆料具有高钢渣掺量、高强、无收缩、流动性好的优点，性能指标符合《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T50448－2008的要求，可以节约资源、利用固体废弃物，实现低碳经济和资源循环利用。
【专利说明】大掺量钢渣灌浆料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水泥基大掺量钢渣灌浆料，所用的掺和料为钢渣粉和钢渣颗粒，它们既可以同时掺加也可以根据需要掺加入其中的一种。
【背景技术】
[0002]随着现代钢铁工业的迅猛发展，钢产量的不断增加，随之带来的钢渣等工业固体废弃物的产出量也急剧增加，钢渣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很重视钢渣的回收和利用。目前我国钢渣的利用率还较低，大量的钢渣堆存不仅占用了大片土地，还造成了土壤、大气、水的污染。人们已经开发了包括冶金、建筑材料、农业利用、工程应用等有关钢渣综合利用的途径。对于消耗工业固体废弃物，促进资源循环再利用、变废为宝，实现低碳经济的发展趋势具有重要的现实意义。钢渣灌浆料是一种绿色环保产品，可以实现工业废弃物的综合利用，缓解废弃物堆存给环境带来的巨大压力，对于保护环境、节约能源意义重大，符合国家的产业政策和新材料的发展趋势，具有广阔的发展前景。
[0003]目前市场上的灌浆料主要使用石英砂和水泥作为骨料和胶凝材料。骨料和胶凝材料界面强度较低。利用工业废弃物钢渣代替部分石英砂、河砂和水泥可以明显降低产品的成本，实现产品更大的利润。每年我国灌浆料的使用量达到200万吨，其中骨料占到一半以上，水泥的用量也占到40%左右，若用钢渣作为骨料每年可以节省100多万吨的石英砂，用钢渣粉作为掺合料部分代替水泥 每年可以节省水泥20~30万吨，同时可以消耗掉120~130万吨的钢渣。随着资源的日益消耗，灌浆料的主要原料水泥和石英砂的成本会不断增加，将使产品的生产成本不断增长。钢渣成本要比水泥和石英砂便宜，这样既实现了节能环保，充分利用工业废弃物，也大大降低了灌浆料的材料成本，还可以解决材料界面强度低、耐磨性差、水化热高和耐久性一般的问题，将会对灌浆材料产业的科学研究和不断发展起到积极的促进作用。
[0004]专利文献CN101302094A涉及一种钢渣灌浆料及其制备方法，其中提到掺加钢渣作为骨料，掺加量有限，当掺加量更大时，掺加量的增大对材料的早期强度影响很大，本发明人通过复合新型激发剂的使用，可以很好地克服这个不足，且使用了更为高效的膨胀剂。专利文献CN101514094A涉及一种钢渣矿渣高性能复合灌浆料，其中提到使用钢渣或粒化矿渣作为骨料，但随着矿渣价格的上涨，材料成本上的优势会变得越来越小。
【发明内容】
[0005]为了解决以上所述专利文献和现有技术中的不足，以及现有市售灌浆料的高石英砂河砂掺量、界面强度低、耐久性差的问题，本发明提出了一种掺加钢渣粉替代部分胶凝材料，掺加钢渣颗粒替代部分或全部石英砂、河砂，并可以根据实际需要同时掺加钢渣粉和钢渣颗粒，或只掺加钢渣粉或钢渣颗粒，并可灵活调整其掺加比例的新型灌浆料。[0006]因此，本发明的目的在于提供一种钢渣掺入量大、强度高、流动性好且成本低的大掺量钢渣灌浆料。
[0007]为了实现本发明的上述目的，根据本发明的大掺量钢渣灌浆料，按重量百分比计，其原料包括:
[0008]
【权利要求】
1.一种大掺量钢渣灌浆料，按重量百分比计，其原料包括:
2.根据权利要求1 所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，按重量百分比计，其原料包括:
3.根据权利要求1所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，按重量百分比计，其原料包括:
4.根据权利要求1所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，按重量百分比计，其原料包括:
钢渣粉0%~32%,
钢澶顆粒0%~48%,
硫钔酸盐水泥 10%-16%?
硅酸盐水泥 0%~6%,
粉煤灰0%~3%，
砂0%~47%，
激发剂0.41%~1.82%，减水剂0.4%~1.04%，以及
膨胀剂0.05%, 其中，所述硫铝酸盐水泥和所述硅酸盐水泥之和为16%。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，所述钢渣为热闷钢渣，其中f.CaO含量≤3% (重量)，金属铁含量≤2% (重量)；所述钢渣颗粒粒径大小为0.005~3mm ;所述钢渣粉比表面积≥300m2/kg。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，所述硅酸盐水泥可以为强度等级等于或高于42.5的普通硅酸盐水泥；所述减水剂为奈系减水剂或聚羧酸减水剂；所述膨胀剂为偶氮膨胀剂；所述粉煤灰为二级灰；所述砂为粒径为0.1mm~3mm的人工砂或天然砂。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，所述激发剂为石灰、石膏、芒硝、硅酸钠、氢氧化钠、硫酸铝钾、硅灰中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求7所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，以激发剂的总重量百分比计，所述激发剂为由石灰18%~21%、石骨53%~56%、芒硝4%~6%、娃酸钠1.5%~4%、氢氧化钠1%~2%、硫酸铝钾1.5%~4%和硅灰12%~15%组成的混合物。
9.根据权利要求8所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，以激发剂的总重量百分比计，所述激发剂为由石灰19.2%、石膏54.8%、芒硝5.5%、硅酸钠2.7%、氢氧化钠1.4%、硫酸铝钾2.7%和硅灰13.7%组成的混合物。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的大掺量钢渣灌浆料，其特征是，所述钢渣为热闷钢渣，其中f.CaO含量<3% (重量)，金属铁含量<2% (重量)；所述钢渣颗粒粒径大小为0.005~3mm ;所述钢渣粉比表面积≥300m2/kg ;所述硅酸盐水泥可以为强度等级等于或高于42.5的普通硅酸盐水泥；所述减水剂为奈系减水剂或聚羧酸减水剂；所述膨胀剂为偶氮膨胀剂；所述粉煤灰为二级灰；所述砂为粒径为0.1mm~3_的人工砂或天然砂；以激发剂的总重量百分比计，所述激发剂为由石灰19.2%、石膏54.8%、芒硝5.5%、硅酸钠2.7%、氢氧化钠1.4%、硫酸铝钾2.7%和硅灰13.7%组成的混合物。
【文档编号】C04B28/06GK103641424SQ201310642150
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】杨晓光 申请人:中冶建筑研究总院有限公司, 中国京冶工程技术有限公司, 北京纽维逊建筑工程技术有限公司