CN100387541C - 高耐磨钢渣道路混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种高性能的掺入了钢渣的混凝土。本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，各组份的重量份数为：水泥：250～460、矿物掺合料：0～140、黄砂：0～500、石子：0～800、钢渣：605～2800、水：150～225、减水剂：0～5.6。本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，变废为宝，使用了钢渣替代砂石料，每方混凝土可节约成本约20元，并解决了天然道路材料资源问题。另一方面，本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，具有优良的工作性能，施工性能好、抗折强度高，28天抗折强度达到5.0MPa以上；钢渣利用率高，利用率达到40%以上；且耐疲劳极限和耐磨度都很高。

Description

高耐磨钢渣道路混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种高性能的掺入了钢渣的混凝土。
背景技术
道路混凝土主要是指水泥混凝土路面、桥面、机场跑道表面板体结构使用的水泥混凝土，这是一种使用和环境条件较为苛刻严酷的动荷载结构物，要求有较高的抗折强度、耐磨度高等优势。普通混凝土结构材料只有抗压强度的优势，抗折强度普遍不高，而且集料使用的是天然砂石料，天然集料的大量使用消耗了大量的自然资源，很多矿山已经被挖空。为了节约天然砂石料，有人利用工业废弃渣作为原材料设计了混凝土，这些混凝土由于原材料选用时没有限制性能指标，配合比设计仅为了能消耗废弃渣而没有限制使用量，所获得的混凝土无法达到道路混凝土的性能要求，只能作为普通承重混凝土使用。
发明内容
本发明的目的是充分提高炼钢废弃物钢渣产品的附加值，并提供一种高耐磨钢渣道路混凝土。
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，各组份的重量份数为：水泥250～460、矿物掺合料0～140、黄砂0～500、石子0～800、钢渣605～2800、水150～225、减水剂0～5.6。
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，各组份优选的重量份数为：水泥320～370、矿物掺合料80～90、黄砂380～500、石子400～760、钢渣850～1150、水150～225、减水剂2.4～2.8。
根据道路混凝土对材料、混凝土性能和使用寿命的要求，本发明利用炼钢厂废弃物-钢渣替代部分或全部砂石料。本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，钢渣集料是将炼钢厂排放的钢渣经过分选和磁选等工艺流程后，得到的粒径不一的粒料，其性能要求见表一：
表一
含铁量/％ f-Ca0/％ 粒径/mm 坚固性损失/％ 松散体积密度/k％/m<sup>3</sup>   表观密度/kg/m<sup>3</sup>   洛杉机磨耗损失/％
  ≤10   ≤5   0～10   ≤5   ≥2000   ≥2600   ≤16
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，水泥可选用标号32.5、42.5及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，黄砂最好符合下表二的性能指标：
表二
细度模数 含泥量 坚固性损失   松散体积密度/kg/m<sup>3</sup> 表观密度/kg/m<sup>3</sup> 洛杉机磨耗损失/％
  1.7～3.7   ≤5   ≤12   ≥2000   ≥2600   ≤18
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，所使用的石子较佳的性能要求见表三：
表三
粒级 含泥量/％ 压碎指标/％   松散体积密度/Kg/m<sup>3</sup> 表观密度/kg/m<sup>3</sup> 洛杉机磨耗损失/％
  5～25；5～31.5；5～40 ≤1 ≤35 ≥1600 ≥2600 ≤18
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，可以掺加一定量的矿物掺合料，以获得更好的性能，矿物掺合料的性能指标见表四。
表四
Figure C20051002709900041
Figure C20051002709900051
为了获得较好的工作度，可以在本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土中掺加减水剂。可用的减水剂有：缓凝型高效减水剂FDN-5、早强型高效减水剂FDN-2等。
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土可应用于公路、普通道路、机场跑道等。
本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土的制备方法，按照GB/T14902-2003《预拌混凝土》和DBJ13-42-2002《预拌混凝土生产施工技术规程》的要求进行制备即可。
本发明的有益效果：目前钢渣均未进行充分利用，并以填埋为主要解决手段，这对生态环境产生不良后果。本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，变废为宝，使用了钢渣替代砂石料，每方混凝土可节约成本约20元，并解决了天然道路材料资源问题。另一方面，本发明所述的高耐磨钢渣道路混凝土，具有优良的工作性能，施工性能好、抗折强度高，28天抗折强度达到5.0Mpa以上；钢渣利用率高，利用率达到40％以上；且耐疲劳极限和耐磨度都很高。
具体实施方式
实施例1
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶钢渣∶水＝250∶2800∶225，水泥P.0 42.5，钢渣0～10mm。制备方法：将水泥、钢渣等干料组份一起搅拌均匀，然后再加入所需的拌合水等液体组份，搅拌至充分均匀。用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测见表五。
表五
Figure C20051002709900052
实施例2
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶掺合料∶黄砂∶石子∶钢渣∶水∶FDN-5系缓凝型高效减水剂＝320∶80∶380∶760∶850∶150∶2.4。水泥P.0 42.5，掺合料系比表面积500m2/kg的磨细钢渣粉，黄砂细度模数2.6，石子5～25mm，钢渣0～10mm，FDN-5系缓凝型高效减水剂，砂浆减水率20％。制备方法同实施例1。
用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测见表六。
表六
Figure C20051002709900061
实施例3
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶掺合料∶黄砂∶石子∶钢渣∶水∶FDN-5＝370∶90∶500∶400∶1150∶150∶2.8。水泥P.0 42.5，掺合料系比表面积500m2/kg的磨细钢渣粉，黄砂细度模数2.6，石子5～25mm，钢渣0～10mm，FDN-5系缓凝型高效减水剂，砂浆减水率20％。制备方法同实施例1。
用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测见表七。
表七
Figure C20051002709900062
实施例4
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶黄砂∶石子∶钢渣∶水∶FDN-5＝460∶500∶400∶1150∶150∶2.8，水泥P.0 42.5，黄砂细度模数2.6，石子5～25mm，钢渣0～10mm，FDN-5系缓凝型高效减水剂，砂浆减水率20％。制备方法同实施例1。
用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测见表八。
表八
Figure C20051002709900071
实施例5
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶掺合料∶黄砂∶石子∶钢渣∶水＝320∶140∶500∶800∶605∶193，水泥P.0 42.5，掺合料系钢矿渣复合粉，比表面积470m2/kg，黄砂细度模数2.6，石子5～25mm，钢渣0～10mm，制备方法同实施例1。
用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测如表九。
表九
Figure C20051002709900072
实施例6
采用的组份和重量份数配合比为：水泥∶掺合料∶黄砂∶石子∶钢渣∶水∶FDN-2＝370∶90∶500∶515∶1150∶150∶5.6，水泥P.0 42.5，掺合料系比表面积500m2/kg的磨细钢渣粉，黄砂细度模数2.6，石子5～25mm，钢渣0～10mm，FDN-2系早强型高效减水剂，砂浆减水率25％。制备方法同实施例1。
用此方法制备的钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土做的对比检测如表十。
表十
以上实施例中高耐磨钢渣道路混凝土和同标号普通混凝土性能指标均按以下实验方法测试：GB8076-1997《混凝土外加剂》、GBJ81-85《普通混凝土力学性质试验方法》、GB/T16925-1997《混凝土及其制品耐磨性试验方法(滚珠轴承法)》、JTJ 058-2000《公路工程集料试验规程》、YBJ230-91《钢渣混合料道路和基层施工技术规程》、GB/T 14684-2001《建筑用砂》、JGJ/T 55-96《普通混凝土配合比设计规程》进行。

Claims (5)

1.一种高耐磨钢渣道路混凝土，各组份的重量份数为：水泥250～460、矿物掺合料0～140、黄砂0～500、石子0～800、钢渣605～2800、水150～225、减水剂0～5.6，其中钢渣的粒径范围为0～10mm，钢渣的性能要求为：含铁量≤10％、f-CaO≤5％、坚固性损失≤5％、松散体积密度≥2000kg/m3、表观密度≥2600kg/m3、洛杉机磨耗损失≤16％。
2.如权利要求1所述的高耐磨钢渣道路混凝土，其特征在于各组份的重量份数为：水泥320～370、矿物掺合料80～90、黄砂380～500、石子400～760、钢渣850～1150、水150～225、减水剂2.4～2.8。
3.如权利要求1或2所述的高耐磨钢渣道路混凝土，其特征在于所说的水泥是指标号为32.5、42.5及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
4.如权利要求1或2所述的高耐磨钢渣道路混凝土，其特征在于所说的减水剂是指缓凝型高效减水剂FDN-5或早强型高效减水剂FDN-2。
5.如权利要求1或2所述的高耐磨钢渣道路混凝土，其特征在于所说的矿物掺合料的性能指标如下：比表面积≥450m2/kg、45μm筛余≤10％、含水率≤1.5％、铁含量≤1％、MgO含量≤13％、SO3含量≤4％、安定性≤5mm、烧失量≤5％、需水量比≤95％、流动度比≥95％。
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