本發(fā)明涉及一種鋼渣骨料的制備方法，屬于節(jié)能建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
依照世界冶金工業(yè)的平均水平計(jì)算，每生產(chǎn)1噸粗鋼大約排放0.13噸鋼渣。我國現(xiàn)在鋼渣堆存總量達(dá)10億噸，不但占用大量耕地，而且日曬雨淋和風(fēng)化作用后有害離子嚴(yán)重污染周邊的水土環(huán)境，甚至危害人類的身體健康。為了適應(yīng)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，近年來，各產(chǎn)鋼國都已經(jīng)將如何利用鋼渣的問題提到了重要日程上來，并已經(jīng)取得了一些的成果。到目前為止，鋼渣綜合利用主要涉及以下領(lǐng)域：返回冶金再用；作水泥；作筑路與回填工程材料；作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑；用于廢水處理等。對(duì)鋼渣進(jìn)行綜合利用不但能降低煉鋼成本，帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益，而且也保護(hù)了環(huán)境，社會(huì)效益顯著。但目前鋼渣的綜合利用率還不足15％，其中的用途之一是作混凝土骨料。但以鋼渣作為混凝土骨料時(shí)存在嚴(yán)重的問題：(1)游離氧化鎂含量高易引起體積膨脹；(2)由于經(jīng)歷了1650℃的高溫，表層呈多孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高，吸水率高，壓碎指標(biāo)高。這都將嚴(yán)重影響混凝土的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種吸水率低、壓碎指標(biāo)低、體積穩(wěn)定的鋼渣骨料的制備方法。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種鋼渣骨料的制備方法，它包括以下步驟：
(1)篩選尺寸在18-25mm的鋼渣顆粒，水洗后晾干；
(2)將晾干的鋼渣顆粒在2-4MPa和35-55℃的碳化反應(yīng)釜中養(yǎng)護(hù)3-5小時(shí)，得到碳化鋼渣顆粒；
(3)按照重量分?jǐn)?shù)將30-60％造紙淤泥、20-30％石灰和10-40％油頁巖渣混合均勻，按照混合物與水為1：0.05-0.15的質(zhì)量比加水?dāng)嚢?0-60秒后，再加入10-25％重量分?jǐn)?shù)的乳化瀝青并攪拌10-60秒得到均勻的混合物料；
(4)以步驟(2)所制得的碳化鋼渣顆粒為核，以步驟(3)所得混合物料作包裹層，造礫成球，然后在4-6MPa壓力、40-60℃和相對(duì)濕度60-95％條件下養(yǎng)護(hù)20-50分鐘，即得到鋼渣骨料。
優(yōu)選的，所述造紙淤泥的比表面積為400～420m2/Kg，主要成分為鋁硅酸鈣和無水硫酸鈣。
優(yōu)選的，所述石灰的比表面積為340～360m2/Kg，CaO含量大于76％。
優(yōu)選的，所述油頁巖渣的比表面積為350～380m2/Kg，主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3。
優(yōu)選的，所述乳化瀝青的固體質(zhì)量含量大于50％。
本發(fā)明的有益效果：
(1)本發(fā)明所提供的方法將鋼渣顆粒中易引起體積安定性不良的游離氧化鎂和氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}和碳酸鎂，從而保證了所制備的鋼渣骨料體積安定性良好。
(2)本發(fā)明所提供的方法將造紙淤泥、石灰和油頁巖渣混合物料包裹鋼渣顆粒，并加入乳化瀝青防止開裂，從而所制備的鋼渣骨料結(jié)構(gòu)致密，吸水率低，壓碎指標(biāo)低。
(3)本發(fā)明所制備鋼渣骨料球形度高，工作和易性好。
(4)本發(fā)明所提供的制備方法簡單方便，成本低廉。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
一種鋼渣骨料的制備方法，它包括以下步驟：
(1)篩選尺寸在18-25mm的鋼渣顆粒，水洗后晾干；
(2)將晾干的鋼渣顆粒在2.2MPa和40℃的碳化反應(yīng)釜中養(yǎng)護(hù)4.5小時(shí)，得到碳化鋼渣顆粒；
(3)按照重量分?jǐn)?shù)將58％造紙淤泥、23％石灰和19％油頁巖渣混合均勻，按照混合物與水為1：0.13的質(zhì)量比加水?dāng)嚢?0秒后，再加入20％重量分?jǐn)?shù)的乳化瀝青并攪拌50秒得到均勻的混合物料；
(4)以碳化鋼渣顆粒為核，混合物料作包裹層，造礫成球，然后在5.5MPa壓力、55℃和相對(duì)濕度90％條件下養(yǎng)護(hù)45分鐘，得到鋼渣骨料。
所述造紙淤泥的比表面積為400m2/Kg，主要成分為鋁硅酸鈣和無水硫酸鈣。所述石灰的比表面積為340m2/Kg，CaO含量大于76％。所述油頁巖渣的比表面積為350m2/Kg，主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3。所述乳化瀝青的固體質(zhì)量含量大于50％。
按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》測得鋼渣骨料的壓碎指標(biāo)為13.2％，吸水率為1.47％。以所制備的鋼渣骨料代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》測28天混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)C30要求。
實(shí)施例2
一種鋼渣骨料的制備方法，它包括以下步驟：
(1)篩選尺寸在18-25mm的鋼渣顆粒，水洗后晾干；
(2)將晾干的鋼渣顆粒在3.6MPa和45℃的碳化反應(yīng)釜中養(yǎng)護(hù)3.5小時(shí)，得到碳化鋼渣顆粒；
(3)按照重量分?jǐn)?shù)將40％造紙淤泥、25％石灰和35％油頁巖渣混合均勻，按照混合物與水為1：0.08的質(zhì)量比加水?dāng)嚢?0秒后，再加入15％重量分?jǐn)?shù)的乳化瀝青并攪拌40秒得到均勻的混合物料；
(4)以碳化鋼渣顆粒為核，混合物料作包裹層，造礫成球，然后在4.2MPa壓力、45℃和相對(duì)濕度65％條件下養(yǎng)護(hù)25分鐘，得到鋼渣骨料。
所述造紙淤泥的比表面積為420m2/Kg，主要成分為鋁硅酸鈣和無水硫酸鈣。所述石灰的比表面積為360m2/Kg，CaO含量大于76％。所述油頁巖渣的比表面積為380m2/Kg，主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3。所述乳化瀝青的固體質(zhì)量含量大于50％。
按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》測得鋼渣骨料的壓碎指標(biāo)為12.7％，吸水率為1.35％。以所制備的鋼渣骨料代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》測28天混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)C30要求。
對(duì)照例：
將選鐵后的鋼渣過篩，取粒徑介于18～25mm的顆粒用高壓水沖洗，自然晾干；按照GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》測得鋼渣顆粒的壓碎指標(biāo)為18.7％，吸水率為11.3％。以此鋼渣顆粒代替50％天然骨料，按照GB/T50107-2010《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》測28天混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)C15要求。