一種鋼渣膨脹混凝土的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼渣膨脹混凝土的制備方法，屬于建筑材料【技術領域】。其采用普通硅酸鹽水泥、細骨料(鋼渣砂、黃砂)、粗骨料(粗鋼渣、碎石)和水制備不同類型的膨脹混凝土。具體制備步驟是：根據正交試驗優(yōu)選出基本滿足膨脹混凝土技術參數(shù)要求的7組樣本；選擇與膨脹混凝土膨脹率接近的樣本類別，初步確定鋼渣膨脹混凝土的配合比；計算鋼渣膨脹混凝土抗壓強度是否滿足膨脹混凝土的設計要求，調整鋼渣混凝土的水灰比；計算鋼渣膨脹混凝土膨脹率是否滿足膨脹混凝土的設計要求，調整鋼渣膨脹混凝土中鋼渣砂的平均粒徑和取代量；然后配制、澆筑、養(yǎng)護鋼渣膨脹混凝土。本發(fā)明的鋼渣膨脹混凝土可調整混凝土的抗壓強度和膨脹率，工程應用范圍廣泛。
【專利說明】一種鋼渣膨脹混凝土的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料【技術領域】，具體涉及一種鋼渣膨脹混凝土的制備方法，該膨 脹混凝土適用于建筑工程、道路與橋梁工程及水利工程等結構。

【背景技術】
[0002] 膨脹混凝土是一種特種混凝土，是膨脹水泥或膨脹劑通過水化作用生成硫鋁酸鈣 水化物（鈣釩石）而發(fā)生體積膨脹的混凝土。膨脹混凝土除具有補償收縮和產生自應力功 能外，還具有抗?jié)B性強、早期怏硬、后期強度高、耐硫酸鹽性能好、低溫硬化以及斷面小、自 重輕等特點。
[0003] 膨脹混凝土的膨脹能來源主要有兩種方式：一是在混凝土中摻入膨脹劑，膨脹劑 的摻入僅有利于混凝土的早期膨脹，對混凝土的后期膨脹作用較小，且現(xiàn)有的膨脹劑存在 著混凝土強度及耐久性發(fā)展與膨脹劑的膨脹速率不協(xié)調、實際摻量較大、膨脹劑使用條件 和摻膨脹劑的混凝土的養(yǎng)護環(huán)境要求嚴格等缺點，致使在使用膨脹劑時出現(xiàn)許多不成功的 例子。二是在配制混凝土時使用膨脹水泥，一方面膨脹水泥的使用具有一定的環(huán)境條件，限 制其在工程中的廣泛應用；另一方面，增加施工成本和難度，使混凝土的硬化和水化過程更 加復雜，很難達到預期效果。
[0004] 鋼渣是煉鋼時產生的一種工業(yè)廢渣，它既具有一定的硬度和細度，又具有一定的 活性。因此，可用鋼渣代替混凝土中的粗骨料或細骨料，形成鋼渣膨脹混凝土，不僅解決天 然骨料的供需矛盾問題，降低工程造價，節(jié)約自然資源，又能保證混凝土的膨脹性能，具有 顯著的經濟效益和社會效益。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明針對現(xiàn)有膨脹混凝土技術方法存在的缺點與不足，提供一種鋼渣膨脹混凝 土的制備方法。本發(fā)明充分利用鋼渣的潛在活性，克服已有技術方法為產生膨脹而摻加膨 脹劑或使用膨脹水泥的不足，不僅顯著降低工程造價和施工難度，而且可使鋼渣混凝土達 到預期的膨脹效果。
[0006] 本發(fā)明一種鋼渣膨脹混凝土，其組分包括：水、粗骨料（碎石、粗鋼渣）、細骨料 (鋼渣砂、黃砂）、水泥，本發(fā)明是利用鋼渣（粗鋼渣、鋼渣砂）代替部分粗、細骨料，配制不 同強度和膨脹率的鋼渣混凝土。
[0007] 上述鋼渣膨脹混凝土的制備具體包括以下步驟：
[0008] (1)為滿足不同類型膨脹混凝土的技術要求，本發(fā)明開展鋼渣混凝土抗壓強度和 膨脹率的正交試驗，從正交試驗結果中優(yōu)選出基本滿足膨脹混凝土技術參數(shù)要求的7組鋼 渣混凝土配合比樣本及其對應的膨脹率曲線；
[0009] (2)根據實際工程中膨脹混凝土具體的參數(shù)要求，從步驟（1)中的7組樣本中選擇 與膨脹混凝土膨脹率接近的樣本類別，初步確定鋼渣膨脹混凝土的配合比；
[0010] (3)根據步驟（2)確定的鋼渣混凝土配合比，依據下述公式（I )可計算鋼渣膨脹 混凝土抗壓強度是否滿足膨脹混凝土的設計要求，如果鋼渣膨脹混凝土抗壓強度不滿足膨 脹混凝土的設計要求，則需要調整鋼渣膨脹混凝土的水灰比，具體調整方法為鋼渣膨脹混 凝土的抗壓強度每增加或減小IMPa，其水灰比減小或增大0. 0025 ;
[0011]

【權利要求】
1. 一種鋼渣膨脹混凝土的制備方法，該鋼渣膨脹混凝土包括水、粗骨料、細骨料以及水 泥，所述粗骨料由碎石和粗鋼渣組成，所述細骨料由鋼渣砂和黃砂組成，其制備方法包括以 下步驟： (1) 為滿足不同類型膨脹混凝土的技術要求，本發(fā)明開展鋼渣混凝土抗壓強度和膨脹 率的正交試驗，從正交試驗結果中優(yōu)選出基本滿足膨脹混凝土技術參數(shù)要求的7組鋼渣混 凝土配合比樣本及其對應的膨脹率曲線； (2) 根據實際工程中膨脹混凝土具體的參數(shù)要求，從步驟（1)中的7組樣本中選擇與膨 脹混凝土膨脹率接近的樣本類別，初步確定鋼渣膨脹混凝土的配合比； (3) 根據步驟（2)確定的鋼渣混凝土配合比，依據公式（I)計算鋼渣膨脹混凝土抗壓 強度是否滿足膨脹混凝土的設計要求，如果鋼渣膨脹混凝土抗壓強度不滿足膨脹混凝土的 設計要求，則需要調整鋼渣膨脹混凝土的水灰比，具體調整方法為鋼渣膨脹混凝土的抗壓 強度每增加或減小IMPa，其水灰比減小或增大0. 0025 ;
其中：為鋼渣混凝土的抗壓強度； S為砂率； W為水灰比； F為鋼渣砂摻量百分比； C為粗鋼渣摻量百分比； 為粗鋼渣平均粒徑； Dm為鋼渣砂平均粒徑； (4) 根據步驟（2)確定的鋼渣混凝土配合比，依據公式（II)計算鋼渣膨脹混凝土膨 脹率是否滿足膨脹混凝土的設計要求，如果鋼渣膨脹混凝土膨脹率不滿足膨脹混凝土的設 計要求，則需要調整鋼渣膨脹混凝土中鋼渣砂的平均粒徑和取代量，具體調整方法為每增 大或減小〇. 01 %膨脹率，鋼渣砂摻量增大或減小25%，同時鋼渣砂的平均粒徑減小或增大 0. 11mm；
其中：p為鋼渣混凝土的膨脹率，其余參數(shù)同公式（I); (5) 將步驟（1)?（4)計算確定的水泥、細骨料以及粗骨料放入混凝土攪拌機中預先攪 拌60?70秒； (6)將水均勻倒入步驟（5)處理后的鋼渣混凝土中進行充分攪拌，量測鋼渣混凝土的 塌落度，增加一定的附加用水量，所需的附加用水量為50?100kg/m3,使其滿足鋼渣膨脹混 凝土的澆筑要求。
【文檔編號】C04B28/00GK104478344SQ201410820807
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權日:2014年12月25日
【發(fā)明者】于峰, 王旭良, 張揚, 徐琳 申請人:安徽工業(yè)大學