全鋼渣集料水泥混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全鋼渣集料水泥混凝土，所屬【技術領域】為混凝土【技術領域】。所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、減水劑組成，各組分的質量百分比為：水泥5%-15%，粗鋼渣集料40%-65%，細鋼渣集料20%-60%，水5%-12%，低彈性模量材料顆粒0.2%-6%，減水劑質量為水泥質量的0.5%-1.5%。本發(fā)明制得的混凝土能顯著改善混凝土早期抗裂性能、后期體積穩(wěn)定性和長期耐久性，明顯優(yōu)于同等級普通水泥混凝土。
【專利說明】全鋼渣集料水泥混凝土
【技術領域】
[0001]本發(fā)明所屬【技術領域】為混凝土【技術領域】，具體涉及一種利用不同粒徑鋼渣尾礦取代水泥混凝土中全部粗細集料的新型混凝土。
【背景技術】
[0002]鋼渣是煉鋼工業(yè)的廢渣，主要由鈣、鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等多種氧化物組成，主要礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量的游離氧化鈣及金屬鐵等，我國每年產(chǎn)生的鋼渣達數(shù)千萬噸。鋼渣的綜合利用逐漸引起了人們的重視，這其中主要包括鋼渣水泥和鋼渣混凝土兩個方面。早在20世紀60年代，我國便出現(xiàn)了具有一定機械強度的鋼渣石膏水泥，但其存在早期強度低，凝結時間長，體積安定性不良等缺點，相對于占混凝土體積70-80%的集料(粗集料+細集料)，鋼渣在水泥中的應用仍然無法大幅度提高鋼渣的整體利用率。
[0003]已有研究表明，鋼渣中含有一定數(shù)量的水泥熟料礦物成分，如C2S、C3S等，說明鋼渣具備可用作水泥混合材和混凝土摻合料的條件；目前我國部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了用鋼渣替代粗集料來配制鋼渣混凝土的研究。與普通混凝土相比，鋼渣混凝土的力學性能比較好，并且有較為優(yōu)良的耐磨性，但由于鋼渣中含有較大量的游離氧化鈣、游離氧化鎂等成分，特別是游離氧化鈣/-CaO水化后易產(chǎn)生體積膨脹，控制不當易造成安定性不良的后果，因此鋼渣作為集料大宗量用于配制混凝土亦受到制約。
[0004]近幾年，我國一些科研人員嘗試將磨細鋼渣作為泵送混凝土摻合料進行研究和應用，試驗發(fā)現(xiàn)摻入磨細鋼渣后混凝土的強度及耐久性等均有一定程度的提高，與水泥有很好的適應性并且磨細鋼渣在混凝土中使用無安定性問題。但鋼渣中含有的鐵粒不僅使粉磨效果不理想而且粉磨效率低，電耗較高。
[0005]廢舊輪胎作為新的環(huán)境污染問題已引起廣泛關注，探索大規(guī)模回收利用廢舊輪胎新途徑的必要性也日趨凸顯。已有研究和試驗表明:用鋼渣代替粗集料配制的鋼渣混凝土容易產(chǎn)生體積膨脹并造成安定性不良；將磨細鋼渣作為混凝土摻合料面臨粉磨效果不理想，粉磨效率低，電耗較高的問題；而廢舊輪胎膠粒能夠增強混凝土抗裂性能、改善混凝土抗凍性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術方案是:
一種全鋼渣集料水泥混凝土，所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、減水劑組成，各組分的質量百分比為:水泥5%-15%，粗鋼渣集料40%-65%，細鋼渣集料20%-60%，水5%-12%，低彈性模量材料顆粒0.2%-6%，減水劑質量為水泥質量的0.5%-1.5%。
[0007]所述各組分質量百分比優(yōu)選為水泥10%_12%，粗鋼渣集料50%_55%，細鋼渣集料40%-45%，水8%-10%，低彈性模量材料顆粒2%-3%，減水劑用量為水泥質量的0.8%-1.0%。[0008]所述粗鋼渣集料為粒徑大于4.75mm的鋼渣。
[0009]所述細鋼渣集料為粒徑0.15mm-4.75mm的鋼渣。
[0010]所述水泥為等級不高于42.5的通用硅酸鹽水泥。
[0011]所述低彈性模量材料顆粒的粒徑為10-100目，彈性模量為0.1MPa-1OMPa0
[0012]所述低彈性模量材料顆粒為廢舊輪胎橡膠顆粒。
[0013]所述減水劑為聚竣Ife系、奈系、氣本橫Ife系或S胺系聞效減水劑。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是:
(I)利用不同粒徑鋼渣尾礦取代水泥混凝土中全部作為粗集料的石子和作為細集料的砂子，并通過向混凝土中摻入廢舊輪胎膠粒來緩沖混凝土在澆筑初期由于溫度變化和水分散失所產(chǎn)生的溫度應力、干縮應力及后期鋼渣膨脹應力，能顯著改善混凝土早期抗裂性能、后期體積穩(wěn)定性和長期耐久性。
[0015](2)本發(fā)明方法生產(chǎn)的全鋼渣集料水泥混凝土的強度能夠達到擬配等級，長期耐久性明顯優(yōu)于同等級普通水泥混凝土。
具體實施方 式
[0016]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0017]實施例1
一種全鋼渣集料水泥混凝土，所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、聚羧酸系減水劑組成，各組分的質量百分比為:種類為32.5普通硅酸鹽水泥12%，粗鋼渣集料40%，細鋼渣集料40%，水6%，粒徑為10-100目、彈性模量為
0.1MPa-1OMPa的廢舊輪胎橡膠顆粒1.9%，減水劑為水泥質量的0.5%。
[0018]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑4.75mm以上用于充當混凝土粗集料，粒徑
0.15mm-4.75mm用于充當混凝土細集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。
[0019]制得的全鋼渣集料水泥混凝土等級為C20，60d體積變形為300 X 10_6。
[0020]實施例2
一種全鋼渣集料水泥混凝土，所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、萘系減水劑組成，各組分的質量百分比為:種類為42.5R普通硅酸鹽水泥15%，粗鋼渣集料54%，細鋼渣集料22%，水6%，粒徑為10-100目、彈性模量為0.1MPa-1OMPa的廢舊輪胎橡膠顆粒2.8%，減水劑為水泥質量的0.8%。
[0021]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑4.75mm以上用于充當混凝土粗集料，粒徑
0.15mm-4.75mm用于充當混凝土細集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。
[0022]制得的全鋼渣集料水泥混凝土等級為C30，60d體積變形為320 X 10_6。
[0023]實施例3
一種全鋼渣集料水泥混凝土，所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、氨苯磺酸系減水劑組成，各組分的質量百分比為:種類為32.5礦渣硅酸鹽水泥8%，粗鋼渣集料60%，細鋼渣集料25%，水4.5%，粒徑為10-100目、彈性模量為
0.1MPa-1OMPa的廢舊輪胎橡膠顆粒2.4%，減水劑為水泥質量的0.5%。[0024]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑4.75mm以上用于充當混凝土粗集料，粒徑
0.15mm-4.75mm用于充當混凝土細集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。
[0025] 制得的全鋼渣集料水泥混凝土等級為C15，60d體積變形為350 X 10_6。
【權利要求】
1.一種全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述混凝土由水泥、粗鋼渣集料、細鋼渣集料、水、低彈性模量材料顆粒、減水劑組成，各組分的質量百分比為:水泥5%-15%，粗鋼渣集料40%-65%，細鋼渣集料20%-60%，水5%-12%，低彈性模量材料顆粒0.2%_6%，減水劑質量為水泥質量的0.5%-1.5%。
2.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述各組分質量百分比優(yōu)選為水泥10%-12%，粗鋼渣集料50%-55%，細鋼渣集料40%-45%，水8%_10%，低彈性模量材料顆粒2%-3%，減水劑用量為水泥質量的0.8%-1.0%。
3.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述粗鋼渣集料為粒徑大于4.75mm的鋼渣。
4.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述細鋼渣集料為粒徑 0.15mm-4.75mm 的鋼禮:。
5.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述水泥為等級不高于42.5的通用娃酸鹽水泥。
6.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述低彈性模量材料顆粒的粒徑為10-100目，彈性模量為0.1MPa-1OMPa0
7.根據(jù)權利要求6所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述低彈性模量材料顆粒為廢舊輪胎橡膠顆粒。
8.根據(jù)權利要求1所述的全鋼渣集料水泥混凝土，其特征在于，所述減水劑為聚羧酸系、奈系、氣本橫Ife系或S胺系聞效減水劑`。
【文檔編號】C04B18/30GK103613346SQ201310657808
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉純林, 陳德鵬, 趙亮, 楊質子 申請人:安徽工業(yè)大學