CN101081727A - 一种钢渣砂干粉砂浆及其生产工艺 - Google Patents

一种钢渣砂干粉砂浆及其生产工艺 Download PDF

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顾文飞
陈元峻
徐莉
唐欧靖
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract

一种钢渣砂干粉砂浆,主要由水泥、黄砂或加入少量外掺剂混合而成,其中以钢渣砂部分或全部替代黄砂,钢渣砂的代砂率为≥20%-100%,并加入一定量的改性剂。具体地说,本发明的钢渣砂干粉砂浆,按质量比其组成为:水泥∶黄砂∶钢渣砂∶改性剂=1∶0-3.5∶0.5-5∶0.05-0.2。其生产工艺为:(1)原料检测、烘干;(2)制改性剂;(3)将水泥、黄砂和/或钢渣砂、改性剂按比例均匀混合制得钢渣砂干粉砂浆成品;(4)稠度、分层度和安定性测试;(5)计量、包装入库或散装入库。本发明无论是对废弃资源的充分利用,还是对节约能源、保护环境都有着重要的意义;且砂浆性能提高。

Description

一种钢渣砂干粉砂浆及其生产工艺
技术领域
本发明涉及废弃资源的综合利用,尤指钢铁工业生产过程中产生的钢渣的利用,具体指一种以钢渣砂部分或全部替代黄砂的钢渣砂干粉砂浆。
背景技术
钢渣是钢厂生产过程中产生的主要废渣之一,其排放量约占钢产量的15-20%,数量非常巨大,是钢厂综合利用的重中之重。由于钢渣成分波动大、安定性差、磨碎困难等原因,其综合处理及开发利用存在一定的难度。钢渣有转炉浅盘水淬钢渣,转炉滚筒钢渣,电炉钢渣等多种类型,单上海宝钢的年排放量就在百万吨以上,对钢渣的开发研究,无论在资源的充分利用方面,还是在节约能源及保护环境等方面都有着重要的经济意义和社会意义。
建筑砂浆是建筑工程中用量非常大的建筑材料。传统的建筑砂浆(砌筑砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆)主要有水泥砂浆和水泥石灰混合砂浆二大类,由于在现场配制往往质量不太稳定、强度达不到要求,容易出现开裂、空鼓和脱落等问题,而且施工现场环境差。商品干粉砂浆是近年来大量推广且发展迅速的建筑砂浆应用新技术,它较好地解决了传统砂浆存在的上述缺陷。目前比较常用的普通干粉砂浆是一种由专业厂生产的,主要由水泥、黄砂或加入少量外掺剂混合而成的一种水泥干粉砂浆,该砂浆在施工现场直接加水搅拌,即成为施工用的建筑砂浆,也可在预拌厂搅拌成湿状砂浆运到施工现场使用。以上海为例,政府规定自2004年1月起全市范围内新开工程全部使用商品砂浆。据统计,目前上海每年建筑砂浆用量折合干粉砂浆达1000~1200万吨,而上海地区缺乏天然砂石资源,因此研究开发二次资源一钢渣砂代砂用于生产干粉砂浆是一项极具应用前景的新技术。
发明内容
本发明的目的在于提出一种利用钢厂的转炉滚筒渣和电炉钢渣加工成的钢渣砂部分或全部替代黄砂的钢渣砂干粉砂浆,以充分利用废弃的钢渣,减少天然黄砂的消耗,降低砂浆的成本,同时改善干粉砂浆的施工操作性和强度性能。
本发明的另一目的在于提出本发明的钢渣砂干粉砂浆的生产工艺。
本发明的一种钢渣砂干粉砂浆,主要由水泥、黄砂或加入少量外掺剂混合而成,其特征在于以钢渣砂部分或全部代替黄砂,钢渣砂的代砂率为≥20%-100%,并加入一定量的改性剂。具体地说,本发明的钢渣砂干粉砂浆,按质量比其组成为:水泥∶黄砂∶钢渣砂∶改性剂=1∶0-3.5∶0.5-5∶0.05-0.2。
现分述如下:1.水泥:可选用强度等级为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥。
2.黄砂:采用含水率≤0.5wt%的普通建筑用黄砂。
3.钢渣砂:由转炉炼钢和电炉炼钢过程中产生的高温熔融液态渣经喷水、冷却处理后形成转炉滚筒渣和电炉渣,再进行一道或多道破碎、磁选、筛分而成。转炉滚筒钢渣砂和电炉钢渣砂在性能上有所不同,相对而言,前者游离氧化钙高些,且波动范围大些,因此代砂量一般控制在≤80%,可用于普通砌筑砂浆和抹灰砂浆和地面砂浆;后者游离氧化钙低些,稳定性好些,代砂率可达100%,可用于普通砌筑砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆,尤其适合用于有耐磨性要求的地坪和道路工程。其质量要求见表1。
表1
4.粉煤灰:采用二级磨细粉煤灰或分选低钙粉煤灰。
5.改性剂本发明采用的改性剂是一种具有良好保水和增稠效果、可显著改善砂浆可操作性及保水能力的粉状材料,其组分按质量比为:膨润土∶粉煤灰∶纤维素=1∶0.5~2∶0.005~0.015。其中纤维素可选用市售MC甲基纤维素、HPMC羟丙基甲基纤维素等。
本发明的钢渣砂干粉砂浆的生产工艺为:(1)将钢渣砂原料按要求进行检测、烘干;(2)将膨润土、粉煤灰与纤维素按比例混合均匀制得改性剂;(3)将水泥、黄砂和/或钢渣砂、改性剂按比例均匀混合制得钢渣砂干粉砂浆成品;(4)在一批成品中随机抽取一定量的干粉砂浆制成湿状砂浆,测试其稠度、分层度,然后制成试件,进行抗压强度和安定性测试。
(5)将经批检验合格的干粉砂浆计量后包装入库或直接散装入库。
本发明的有益效果在于:1、通过对宝钢钢渣利用的开发研究,实现以钢渣砂代砂用于钢渣砂干粉砂浆,为每年上百万吨的钢渣利用找到一条出路,减少了对自然资源黄砂的依赖,无论是对废弃资源的充分利用,还是对节约能源、保护环境都有着重要的意义。
2、与普通黄砂干粉砂浆比较,本发明的钢渣砂干粉砂浆在同稠度下用水量减少、分层度降低,因此砂浆的保水性、和易性明显改善,而且强度和耐磨性等性能提高,特别是采用电炉钢渣砂的砂浆的耐磨性明显优于黄砂砂浆,达到用耐磨骨料石英砂配制的砂浆的水平,比较适合用于地坪和道路砂浆工程。
具体实施方式
现结合若干实施例对本发明作进一步说明.
实施例1-7是普通砌筑砂浆和抹灰砂浆的实例,实施例8-9是地面砂浆实例。
实施例1-3:成分按质量比见表2,其性能见表3。
表2
表3
由表3可见,在同稠度下钢渣砂砂浆的分层度明显优于对比组,且强度有较大的提高。
实施例4-5:成分按质量比见表4,其性能见表5。
表4
表5
实施例6-7:成分见表6(质量比)
表6
表7
实施例8-9:成分按质量比见表8,其性能见表9。
表8
表9
与对比组相比,实施例8与9的耐磨性已达到用耐磨角料石英砂配制的砂浆。

Claims (5)

1.一种钢渣砂干粉砂浆,主要由水泥、黄砂或加入少量外掺剂混合而成,其特征在于以钢渣砂部分或全部替代黄砂,钢渣砂的代砂率为≥20%-100%,并加入一定量的改性剂,其组成按质量比为,水泥∶黄砂∶钢渣砂∶改性剂=1∶0-3.5∶0.5-5∶0.05-0.2。
2.根据权利要求1所述的钢渣砂干粉砂浆,其特征在于所述改性剂是一种具有良好保水和增稠效果、可显著改善钢渣砂干粉砂浆的可操作性及保水能力的粉状材料,其组分按质量比为,膨润土∶粉煤灰∶纤维素=1∶0.5~2∶0.005~0.015。
3.根据权利要求1或2所述的钢渣砂干粉砂浆,其特征在于所述改性剂中的纤维素选用MC甲基纤维素或HPMC羟丙基甲基纤维素。
4.根据权利要求3所述的钢渣砂干粉砂浆,其特征在于所述钢渣砂由转炉炼钢和电炉炼钢生产过程中产生的高温熔融液态渣经喷水、冷却处理后形成转炉滚筒渣和电炉渣,再进行一道或多道破碎、磁选和筛分而成,其质量要求为金属铁含量≤1wt%,游离氧化钙≤10wt%,含水率≤0.5wt%,细度模数1.6-3.7,安定性合格。
5.根据权利要求1所述的钢渣砂干粉砂浆的生产工艺,其步骤为:(1)将钢渣砂原料按要求进行检测、烘干;(2)将膨润土、粉煤灰与纤维素按比例混合均匀制得改性剂;(3)将水泥、黄砂和/或钢渣砂、改性剂按比例均匀混合制得钢渣砂干粉砂浆成品;(4)在一批成品中随机抽取一定量的干粉砂浆制成湿状砂浆,测试其稠度、分层度,然后制成试件,进行抗压强度和安定性测试,(5)将经批检验合格的干粉砂浆计量后包装入库或直接散装入库。
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