專利名稱：：高爐水渣作為細骨料在配制混凝土中的應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及高爐水渣作為細骨料在制備混凝土中的應用。技術背景我國幅員遼闊，用于配制混凝土的地方材料，不可能都符合相關標準、規(guī)范所規(guī)定的技術指標要求，如普通混凝土用砂、石等。在我國部分地區(qū)，砂的質量差，僅產(chǎn)細砂，甚至是特細砂(細度模數(shù)為0.7—1.5)，很難滿足混凝土設計要求，而且從外地運砂，砂源特別緊張，勢必增加混凝土的生產(chǎn)成本。高爐水渣是在高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的廢渣。鐵礦石中的雜礦石和焦炭中的灰分等與石灰石在高爐內生成高爐水渣。高爐水渣比重小，浮于生鐵水表面上。大約生產(chǎn)1噸生鐵，同時產(chǎn)0.3噸水渣。申請人在對高爐水渣進行研究時，意外發(fā)現(xiàn)煉鐵工業(yè)產(chǎn)出的高爐水渣可完全替代現(xiàn)有混凝土中的細骨料，同時可降低混凝土的生產(chǎn)成本。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的問題是提供一種高爐水渣作為細骨料在制備混凝土中的應用，高爐水渣可替代現(xiàn)有的細骨料配制各種強度等級的混凝土，而且可降低混凝土的生產(chǎn)成本。本發(fā)明提供的技術方案是高爐水渣作為細骨料替代砂在配制混凝土中的應用。所述高爐水渣為容重大于800kg/m3且小于1600kg/m3的水渣，且不含鐵屑雜質。所述混凝土的組成成分為7-9wt。/。水、10-20wte/。水泥、19-26wt。/。高爐水渣、46-53wty。粗骨料、1.5-3.0wt。/。粉煤灰、l-2wt。/。礦粉和0.15-0.30wty。外加劑等。現(xiàn)有技術中高爐礦渣作為一種摻合料用于混凝土中，提高混凝土的密實性和保水性，有效地改善混凝土的性能，提高混凝土的工作性能。本發(fā)明是將高爐礦渣作為細骨料完全代替現(xiàn)有技術普通混凝土中的砂來配制滿足各種強度等級的混凝土。傳統(tǒng)混凝土的組成成分為水、水泥、細骨料(砂)、粗骨料(石)、摻合料(粉煤灰或礦粉)、外加劑等，本發(fā)明以高爐水渣作為細骨料替代傳統(tǒng)混凝土中的砂，配制各3種強度等級的混凝土，而且可降低混凝土的生產(chǎn)成本。具體實施例方式一.混凝土原材料的選擇1.混凝土原材料選擇的主導思想(1)水渣高爐水渣為容重大于800kg/n^且小于1600kg/n^的水渣，細度模數(shù)為1.8一3.3，且不含鐵屑雜質。(2)摻合料(粉煤灰和礦粉)在混凝土中摻入一定量的粉煤灰或礦粉，使水泥水化反應更充分，提高混凝土的密實性和保水性，減少泌水和離析現(xiàn)象，從而有效地改善了水渣混凝土的性能。G)粗骨料與普通混凝土的粗骨料相同。(4)外加劑高效減水劑，以滿足大坍落度及泵送混凝土的施工要求。2.水渣各項指標的檢驗按GB/T14684-2001《建筑用砂》檢驗標準進行各項檢測。(1)水渣篩分析試驗，其細度模數(shù)為2.2—2.8,顆粒級配試驗結果見表一。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>(2)水渣的含泥量與泥塊含量基本為零。(3)水渣的松散堆積密度為970kg/m3，緊密堆積密度為1120kg/m3。二.水渣混凝土配合比設計試驗水膠比、慘合料摻量、水渣率(參照砂率的定義，水渣率指水渣占水渣與粗骨料總和的重量比)是水渣混凝土配合比設計試驗的主要參數(shù)。1.試驗設計思路利用高爐水渣完全替代混凝土中的細骨料，按常規(guī)方法配制出滿足各種強度等級的混凝土要求，而且水渣混凝土隨著水膠比的變化，強度變化規(guī)律基本與普通混凝土的強度變化相一致。根據(jù)水渣的密度值與砂的密度值比較，其容重比為0.69:1。2.試驗組合條件(1)水膠比0.40、0.45、0.50、0.55。(2)粉煤灰摻量15%。(3)礦粉摻量10%。(4)減水劑摻量1.0%。(5)坍落度160-200mm。3.試驗結果(1)混凝土的成型參數(shù)見表二。(2)混凝土力學性能檢測結果見表三。水渣混凝土的成型參數(shù)表單位kg/m3__表二<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>水渣混凝土力學性能檢測結果表表三編^\坍落度3天抗壓強度(MPa)7天抗壓強度(MPa)28天抗壓強度(Mpa)B-l19518.228.644,1B-220513.925.038.6B-320012.217.632.9B-418510.417.428.4(3)水渣混凝土的抗?jié)B性能試驗試驗參照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》(GBJ82-85)中抗?jié)B性能試驗規(guī)范，采用頂面直徑175mm、底面直徑185mm、高度為150mm的圓臺體試件，在成型24小時后拆模，并用鋼絲刷刷去兩端面水泥漿膜，然后送入標準養(yǎng)護室養(yǎng)護至2Sd齡期進行抗?jié)B試驗，試驗結果如表四水渣混凝土抗?jié)B性能檢測結果表四編號4個試件未出現(xiàn)滲水時最大水壓值(MPa)抗?jié)B等級編號4個試件未出現(xiàn)滲水時最大水壓值(MPa)抗?jié)B等級Bl1.0P8B51.1P10B21.0P8B61.3P12B30.8P6B71.0P8B41.4P12B81.2P10從上表試驗結果可以看出，水渣混凝土的抗?jié)B性能與普通混凝土抗?jié)B性能基本致，用水渣替代細骨料可以配制滿足施工要求的抗?jié)B混凝土。(4)水渣混凝土的容重僅為2200kg/m3，而普通混凝土容重為2400kg/m3，這大大降低了工程實體的荷載。本試驗設計坍落度為160—200mm，均滿足泵送混凝土要求，混凝土拌合物保水性和粘聚性較好。在施工應用方面，選用B-3配合比作為C25混凝土強度等級，在施工中，混凝土沒有發(fā)生泌水、離析現(xiàn)象，即混凝土的和易性較好，混凝土的工作性能也滿足施工要求，同時混凝土成型后也沒有出現(xiàn)蜂窩麻面等質量問題，完全達到了混凝土內實外6光的要求?；炷翉姸冉Y果也滿足C25強度等級要求。三結論1.高爐水渣可以完全替代細骨料用于混凝土中，完全替代時水渣率的變化與普通混凝土中砂率變化相一致，水渣混凝土隨著水灰比的變化，強度變化規(guī)律基本與普通混凝土的強度變化相一致，與普通混凝土一樣能滿足不同強度等級混凝土的要求。2.水渣混凝土的容重僅為2200kg/m3，而普通混凝土容重為2400kg/m3，這在很大程度上降低了工程實體的荷載。3.水渣混凝土的抗?jié)B性能與普通混凝土抗?jié)B性能基本一致，用水渣替代細骨料可以配制滿足施工要求的抗?jié)B混凝土。4.水渣的容重僅為普通混凝土用砂容重的69%，而價格和砂的價格相當，在同一混凝土中水渣用量為普通混凝土砂用量的69%，這樣就降低了混凝土的生產(chǎn)成本。5.水渣完全替代細骨料用于混凝土中，解決了我國部分地區(qū)砂源不足和由于砂的質量不能滿足混凝土要求而采取其他技術措施來滿足要求勢必增加混凝土的生產(chǎn)成本的問題。權利要求1.高爐水渣作為細骨料替代砂在配制混凝土中的應用。2.根據(jù)權利要求l所述的應用，其特征在于所述高爐水渣為容重大于800kg/m3且小于1600kg/m3的水渣，細度模數(shù)為1.8—3.3，且不含鐵屑。3.根據(jù)權利要求1或2所述的應用，其特征在于所述混凝土的組成成分為7-9wt%水、10-20wt。/。水泥、19-26wt。/。高爐水渣、46-53wt。/。粗骨料、1.5-3.0wt。/。粉煤灰、1-2wt。/。礦粉和0.15-0.30wt。/。外加劑。全文摘要本發(fā)明涉及高爐水渣作為細骨料在制備混凝土中的應用。本發(fā)明是將高爐礦渣作為細骨料完全代替現(xiàn)有技術普通混凝土中的砂來配制滿足各種強度等級的混凝土。傳統(tǒng)混凝土的組成成分為水、水泥、細骨料(砂)、粗骨料(石)、摻合料(粉煤灰或礦粉)、外加劑等，本發(fā)明以高爐水渣作為細骨料替代傳統(tǒng)混凝土中的砂，配制各種強度等級的混凝土，而且可降低混凝土的生產(chǎn)成本。文檔編號C04B28/00GK101519284SQ20091006155公開日2009年9月2日申請日期2009年4月10日優(yōu)先權日2009年4月10日發(fā)明者閆靜安,韓存華申請人:武漢一冶建筑安裝工程有限責任公司