專利名稱：一種干粉砂漿及其實驗和制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金資源綜合利用，具體涉及一種干粉砂漿及其實驗和制備方法。
背景技術(shù)：
馬鋼擁有一條具有“馬鋼自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)碎鋼渣處理系統(tǒng)”，其生產(chǎn)量占總鋼渣量的40%以上。目前，馬鋼對于轉(zhuǎn)爐風(fēng)碎鋼渣的綜合利用方式主要是返回?zé)Y(jié)，但由于其中的P元素在燒結(jié)到煉鋼工藝循環(huán)過程中會不斷富集，影響煉鋼生產(chǎn)，限制了風(fēng)碎鋼渣返回?zé)Y(jié)的配入比例，目前返回比例為1 2%。馬鋼風(fēng)碎鋼渣具有結(jié)構(gòu)密實、硬度大、顆粒小等物理特性，其粒徑主要集中在0. 6mm-1. 18mm和1. 18mm_2. 36mm。而且，風(fēng)碎鋼渣化學(xué)成分相對穩(wěn)定、游離氧化鈣含量低、安定性好。申請?zhí)枮?00610027153. 0的專利《一種鋼渣砂干粉砂漿及其生產(chǎn)工藝》描述了一種主要由水泥、黃砂或加入少量外摻劑混合而成，其中以鋼渣砂部分或全部代替黃砂的干粉砂漿配制及生產(chǎn)工藝。申請?zhí)枮?00810195807. X的專利《干粉砂漿及其制備方法》描述了一種建筑用干粉砂漿的組合物，特別是一種可以廣泛運用于建筑行業(yè)內(nèi)的砌筑、抹灰和地面的高強(qiáng)度建筑干粉砂漿。申請?zhí)枮?01010160356. 3的專利《干粉砂漿》描述了一種由水泥、粉煤灰、黃砂、 砂漿稠化粉和外加劑混合而成的干粉砂漿。申請?zhí)枮?00910074497. 0的專利《一種尾礦干粉砂漿》描述了一種由銅尾礦砂或鐵尾礦砂、河砂、少熟料硅酸鹽水泥、保水增稠劑等混合制成的干粉砂漿。申請?zhí)枮?00810018337. X的專利《水渣輕集料保溫砌筑干粉砂漿及其生產(chǎn)方法》 描述了一種由普通硅酸鹽水泥，水淬高爐礦渣，膨脹珍珠巖，膨潤土，十二烷基本磺酸鈉，砂漿抗裂減縮外摻劑組成的干粉砂漿。申請?zhí)枮?00810156406. 3的專利《石灰干粉砂漿》描述了一種主要由水泥、黃砂、 粉煤灰、石灰或砂漿稠化粉制成的干粉砂漿。經(jīng)上述檢索，目前干粉砂漿配制方法及其工藝很多，其中也有利用鋼渣砂、尾礦砂、高爐水淬渣等為原料配制干粉砂漿的案例，但以風(fēng)碎鋼渣為原料配制干粉砂漿在國內(nèi)尚無先例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種干粉砂漿及其實驗和制備方法，以風(fēng)碎鋼渣為原料配制干粉砂漿，提高其綜合利用的附加值，同時創(chuàng)造出一定的社會效益。具體技術(shù)方案如下一種干粉砂漿，包括水，水泥和砂，還包括風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉，所述風(fēng)碎鋼渣與所述砂共同構(gòu)成細(xì)骨料，所述鋼渣微粉與水泥共同構(gòu)成膠凝材料。進(jìn)一步地，還包括粉煤灰，且所述砂選用黃砂。
進(jìn)一步地，上述組分的配比按照質(zhì)量比為水水泥粉煤灰鋼渣微粉鋼渣 黃砂=1. 12 1 0. 11 0. 63 3. 07 4.60。進(jìn)一步地，所述水泥為42. 5#普通硅酸鹽水泥；所述風(fēng)碎鋼渣的粒徑選取為 0. 6mm-1. 18mm 和 1. 18mm-2. 36mm，其堆積密度 2010kg/m3、粒徑< 4mm、細(xì)度模數(shù) 2. 46 ；所述鋼渣微粉的比表面積為400m2/kg ；所述黃砂的堆積密度為1450kg/m3、粒徑< 4mm、細(xì)度模數(shù) 2. 06。上述干粉砂漿的試驗方法，采用如下步驟(1)以黃砂為細(xì)集料配制基準(zhǔn)砂漿用黃砂做細(xì)集料按照國家標(biāo)準(zhǔn)配制砌筑砂漿，測定其各項性能指標(biāo)；(2)用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替部分黃砂做細(xì)集料，找出最佳代替比例以砌筑砂漿為實驗對象進(jìn)行干粉砂漿實驗，用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替50%、60%等不同比例的細(xì)集料，確定最佳代替量；(3)用鋼渣微粉按不同比例代替水泥，進(jìn)行交叉試驗，最終得到風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉的最合適摻入比例。進(jìn)一步地，還包括步驟選取常用的外加劑以提高砂漿各方面性能指標(biāo)。進(jìn)一步地，對干粉砂漿的不同組分和配比的工作性能以及抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試。進(jìn)一步地，所述測試選取干粉砂漿強(qiáng)度等級為M10，干粉砂漿配合比設(shè)計參照 JGJ98-2000《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》，其性能檢測參照J(rèn)GJ70-1990《建筑砂漿基本性能實驗方法》。上述干粉砂漿的制備方法，進(jìn)一步地，采用如權(quán)利要求5-8的實驗方法確定的風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉的摻入配比進(jìn)行制備。進(jìn)一步地，所述摻入配比可以使制備得到的砌筑干粉砂漿的稠度30_90mm，分層度不大于30mm，水泥混合砂漿拌合物的密度不小于1800kg/m3，且在2MPa的壓力下進(jìn)行池壓蒸安定性試驗，無掉腳、脫落、裂痕等現(xiàn)象；且其壓蒸后的抗壓強(qiáng)度分別為33. 13MPa、 36. 09MPa、32. 8IMPa0與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明為風(fēng)碎鋼渣拓展外部綜合利用的新方法，提高了綜合利用的附加值，同時創(chuàng)造出了巨大的社會效益。
具體實施例方式下面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實施例。風(fēng)碎鋼渣外表堅硬、結(jié)構(gòu)密實、硬度大。其粒徑4mm以下的粒徑分布及細(xì)度模數(shù)如下
粒徑mm4. 752. 361. 180. 60. 30. 150. 75細(xì)度模數(shù)風(fēng)碎鋼渣(g)02. 9235252. 48. 62. 902. 46 根據(jù)風(fēng)碎鋼渣這一自身特點大摻量替代黃砂，并以鋼渣微粉部分替代水泥配制生產(chǎn)砌筑干粉砂漿。砂漿配合比的確定參照J(rèn)GJ98-2000《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》，其性能檢測參照J(rèn)GJ70-1990《建筑砂漿基本性能實驗方法》。試驗內(nèi)容主要有1)以黃砂為細(xì)集料配制基準(zhǔn)砂漿。用黃砂做細(xì)集料按照國家標(biāo)準(zhǔn)配制砌筑砂漿， 測定其各項性能指標(biāo)。2)用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替黃砂做細(xì)集料，找出最佳代替比例。以砌筑砂漿為實驗對象進(jìn)行干粉砂漿實驗，用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替50%、60%等不同比例的細(xì)集料，確定最佳代替量。3)用鋼渣微粉按不同比例代替水泥，進(jìn)行交叉試驗。4)選取合適的外加劑以提高砂漿各方面性能指標(biāo)。用風(fēng)碎鋼渣生產(chǎn)干粉砂漿，整體性能優(yōu)異，技術(shù)上是完全可行的，而且市場前景較好，可大力推動冶金固體廢棄物在本區(qū)域內(nèi)的綜合利用工作。以風(fēng)碎鋼渣為主要原料配制生產(chǎn)干粉砂漿可提高鋼渣的利用率和鋼渣產(chǎn)品的附加值。拓展鋼渣外部循環(huán)使用的渠道，生產(chǎn)出不同層次的鋼渣產(chǎn)品。最大限度地利用鋼渣， 按每年可在本地區(qū)消納鋼渣1萬噸(價20元/噸)，節(jié)約黃砂1萬噸(價45元/噸)，年增值為25萬元。以風(fēng)碎鋼渣大摻量替代黃砂做細(xì)骨料、并以鋼渣微粉部分替代水泥配制的砌筑干粉砂漿，其稠度、分層度、密度等性能均符合干粉砂漿性能指標(biāo)要求，具有良好的抗壓強(qiáng)度和安定性。跟以黃砂為細(xì)集料配制的砌筑干粉砂漿相比較，風(fēng)碎鋼渣砌筑干粉砂漿的強(qiáng)度有明顯提高而且早期強(qiáng)度大。在摻入鋼渣微粉以后的干粉砂漿強(qiáng)度更是有所提高。具體對比見下表
權(quán)利要求
1.一種干粉砂漿，包括水，水泥和砂，其特征在于，還包括風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉，所述風(fēng)碎鋼渣與所述砂共同構(gòu)成細(xì)骨料，所述鋼渣微粉與水泥共同構(gòu)成膠凝材料。
2.如權(quán)利要求1所述的干粉砂漿，其特征在于，還包括粉煤灰，且所述砂選用黃砂。
3.如權(quán)利要求1或2所述的干粉砂漿，其特征在于，上述組分的配比按照質(zhì)量比為水 水泥粉煤灰鋼渣微粉鋼渣黃砂=1. 12 1 0. 11 0. 63 3. 07 4. 60。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的干粉砂漿，其特征在于，所述水泥為42.5#普通硅酸鹽水泥；所述風(fēng)碎鋼渣的粒徑選取為0. 6mm-1. 18mm和1. 18mm_2. 36mm，其堆積密度2010kg/ m3、粒徑< 4mm、細(xì)度模數(shù)2. 46 ；所述鋼渣微粉的比表面積為400m2/kg ；所述黃砂的堆積密度為1450kg/m3、粒徑< 4mm、細(xì)度模數(shù)2. 06。
5.如權(quán)利要求1-4所述干粉砂漿的試驗方法，其特征在于，采用如下步驟(1)以黃砂為細(xì)集料配制基準(zhǔn)砂漿用黃砂做細(xì)集料按照國家標(biāo)準(zhǔn)配制砌筑砂漿，測定其各項性能指標(biāo)；(2)用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替部分黃砂做細(xì)集料，找出最佳代替比例以砌筑砂漿為實驗對象進(jìn)行干粉砂漿實驗，用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替50%、60%等不同比例的細(xì)集料，確定最佳代替量；(3)用鋼渣微粉按不同比例代替水泥，進(jìn)行交叉試驗，最終得到風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉的最合適摻入比例。
6.如權(quán)利要求5所述干粉砂漿的試驗方法，其特征在于，還包括步驟(4)選取常用的外加劑以提高砂漿各方面性能指標(biāo)。
7.如權(quán)利要求5或6或所述干粉砂漿的試驗方法，其特征在于，對干粉砂漿的不同組分和配比的工作性能以及抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試。
8.如權(quán)利要求7所述干粉砂漿的試驗方法，其特征在于，所述測試選取干粉砂漿強(qiáng)度等級為M10，干粉砂漿配合比設(shè)計參照J(rèn)GJ98-2000《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》，其性能檢測參照J(rèn)GJ70-1990《建筑砂漿基本性能實驗方法》。
9.如權(quán)利要求1-4所述干粉砂漿的制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求5-8的實驗方法確定的風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉的摻入配比進(jìn)行制備。
10.如權(quán)利要求9所述的干粉砂漿的制備方法，其特征在于，所述摻入配比可以使制備得到的砌筑干粉砂漿的稠度30-90mm，分層度不大于30mm，水泥混合砂漿拌合物的密度不小于1800kg/m3，且在的壓力下進(jìn)行池壓蒸安定性試驗，無掉腳、脫落、裂痕等現(xiàn)象；且其壓蒸后的抗壓強(qiáng)度分別為33. 13MPa、36. 09MPa、32. 8IMPa0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干粉砂漿及其實驗和制備方法，包括水，水泥和砂，還包括風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉，所述風(fēng)碎鋼渣與所述砂共同構(gòu)成細(xì)骨料，所述鋼渣微粉與水泥共同構(gòu)成膠凝材料，以黃砂為細(xì)集料配制基準(zhǔn)砂漿用黃砂做細(xì)集料按照國家標(biāo)準(zhǔn)配制砌筑砂漿，測定其各項性能指標(biāo)；用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替部分黃砂做細(xì)集料，找出最佳代替比例以砌筑砂漿為實驗對象進(jìn)行干粉砂漿實驗，用粒徑4mm以下的風(fēng)碎鋼渣代替50％、60％等不同比例的細(xì)集料，確定最佳代替量；用鋼渣微粉按不同比例代替水泥，進(jìn)行交叉試驗，最終得到風(fēng)碎鋼渣和鋼渣微粉的最合適摻入比例。
文檔編號C04B28/08GK102180630SQ20111006848
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者丁陳來, 周晨輝, 張耀輝, 戴玉芬, 陳廣言, 饒磊, 馬孟臣 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司