CN101649663A - 钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖 - Google Patents

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Abstract

一种钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖，属于混凝土砖技术领域。包括多孔砖、标准砖、砌块等。每1000kg材料组成计为：钢渣集料：500－800kg，粒化高炉矿渣：100－300kg，钢渣尾泥：70－180kg，粒化高炉矿渣粉：30－100kg，石膏：0－15kg。该钢渣混凝土砖具有制备工艺简单，成本低廉，适用范围广，可靠的力学性能和优异耐久性。该钢渣混凝土砖的发明对于降低工程造价，提高工程质量，减少环境污染，促进我国可持续发展战略的顺利实施具有重要的经济和现实意义。

Description

钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖
技术领域
本发明属于混凝土砖技术领域，特别是提供了一种钢渣尾泥做为胶凝材制备的钢渣混凝土砖，利用固体废弃物制备的建筑材料。具体说，是一种利用钢渣球磨水洗的沉淀尾泥代替水泥做为胶凝材制备的钢渣混凝土砖，包括多孔砖、标准砖、砌块等。
背景技术
国内许多地区为了最大限度选出钢渣中的铁，往往采用球磨湿选工艺，钢渣尾泥就是将钢渣进行球磨水洗再经过磁选后的余渣沉淀后，再进入螺旋分级机分级出尾矿粉，尾矿粉含有部分金属铁可做为矿粉使用，水洗的悬浊液输入沉淀池再经过压滤机压滤。压滤出清水可回收利用，压滤的泥饼称为钢渣尾泥。由于尾泥中含铁量很低，且颗粒较细，利用起来较为困难，大多数企业对尾泥不再利用，直接排放，给环境造成了新的污染，给环保带来了很大的压力。因此钢渣尾泥的资源化再利用也就成了制约钢渣湿选工艺推广的一大社会难题。本发明经过试验、工业化生产和工程应用总结，提出利用钢渣尾泥代替水泥做为胶凝材制备钢渣混凝土砖的技术方法。
钢渣是经过1600℃高温熔炼出来的人造石。其矿物组成主要是硅酸二钙、硅酸三钙、RO相等，这些组分主要属于硅酸盐系。所以钢渣具有某些熟料的特点。但由于钢渣晶体粗大，化学成分波动大，游离CaO和MgO含量高，铁相含量多等原因，造成钢渣水泥早期强度低、质量控制难、安定性差、不易磨细等缺点，直接影响了钢渣水泥的发展。国内目前钢渣作为集料用于回填、砂浆、路基材料、沥青面层越来越多，钢渣作为集料制砖也是利用了钢渣的惰性、耐磨性和廉价等特点，钢渣制砖的生产历史和产品应用是历时最长和范围最广的，几乎所有钢厂周边都建有钢渣砖厂。大多钢渣砖采用混凝土成型方式，胶凝材也多使用的是传统水泥。水泥属于资源消耗型产品，其生产过程对大气环境也有一定的污染。每生产一吨水泥要消耗0.8吨石灰石、115公斤煤，99度电，产生1吨二氧化碳，因此使用资源再生材料应尽可能减少对传统水泥的使用，对保护环境具有深远影响。钢渣尾泥是钢渣循环利用过程中产生的新的固体废弃物，如不加以利用大量堆弃，会对环境造成新的污染。本发明以钢渣尾泥作为胶凝材制备钢渣混凝土砖是循环利用的典型产品，既实现了固体废物的资源化再利用又减少了对传统资源消耗产品的依赖，同时具有工艺简单、产品多样、强度高、成本低等特点，对于降低工程造价，减少环境污染，促进我国可持续战略的顺利实施具有重要的经济和现实意义。
钢渣尾泥作为胶凝材制备钢渣混凝土砖成型方式主要为激振成型。生产工艺较为简单，由原材料的输送、计量、加水混合、成型、养护、码放等环节组成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖，以钢渣尾泥为胶凝材制备钢渣混凝土砖，包括多孔砖、标准砖、砌块等。该产品制备工艺简单、产品多样、成本低、可靠的强度和优异的耐久性等特点。适用于激振成型方式。
本发明包括钢渣集料、粒化高炉矿渣、钢渣尾泥、粒化高炉矿渣粉、石膏；每1000kg材料组成计为：钢渣集料：500-800kg，粒化高炉矿渣：100-300kg，钢渣尾泥：70-180kg，粒化高炉矿渣粉：30-100kg，石膏：0-15kg。
其中，所述钢渣尾泥是将钢渣进行球磨水洗再经过磁选后的余渣的沉淀物；要求其金属铁含量不大于1％，活性指数不小于65％，碱度系数不小于1.8，比表面积400-550m2/kg，沸煮法检测安定性合格。
所述钢渣集料包括钢渣粗骨料和钢渣细骨料；钢渣粗骨料最大粒径应8-12mm，钢渣细骨料最大粒径应3-5mm，钢渣粗骨料与钢渣细骨料的比例为1∶0.5-1∶2.0。钢渣应陈化一年以上，且fCaO含量小于3％，金属铁含量小于1％。
所述粒化高炉矿渣为高炉水冲渣，其质量系数不小于1.6。
所述粒化高炉矿渣粉比表面积350-450m2/kg，活性指数95-105％。
所述石膏为天然石膏，其CaSO4·2H2O含量85-95％，细度0.080mm方孔筛筛余量5-15％。
钢渣尾泥利用其活性除自身产生水化反应，还激发粒化高炉矿渣粉潜在的活性在钢渣混凝土砖中起主要胶结作用，钢渣集料和粒化高炉矿渣主要做为粗细骨料起到结构和支撑作用；石膏对粒化高炉矿渣粉和钢渣尾泥均具有一定的激发作用可进一步促进水化反应提高砖体的强度
与现有混凝土砖相比，本发明具有如下特点：
1、钢渣尾泥代替水泥，实现固废胶结固废。
2、钢渣和粒化高炉矿渣做为粗细骨料，节约砂石资源。
3、全部材料由冶金固废组成，享受免税政策。
4、产品成本低廉，便于市场推广。
具体实施方式
实施例1：钢渣尾泥标准砖(240×115×53mm)
一、材料：
1、钢渣集料包括粗骨料和细骨料，粗骨料规格为9.5-4.75mm，细骨料规格为0-4.75mm，粗骨料与细骨料质量比为1∶0.5。钢渣集料陈化1.5年，且fCaO含量2.3％，金属铁含量0.8％。
2、粒化高炉矿渣其质量系数1.9。
3、钢渣尾泥金属铁含量0.5％，活性指数67％，碱度系数2.2，比表面积500m2/kg，沸煮法检测安定性合格。
4、粒化高炉矿渣粉比表面积400m2/kg，活性指数100％。
二、配方：
钢渣集料：700kg，粒化高炉矿渣：100kg，钢渣尾泥：120kg，粒化高炉矿渣粉：80kg。
三、检测结果(标准依据：《混凝土普通砖和装饰砖》NY/T671-2003)
    项目   抗压强度MPa     吸水率％     抗冻性MPa
    标准     ≥10     ≤6     ≥8
    结果     11.3     5.3     10.2
实施例2钢渣尾泥砌块(规格390×190×190mm)
一、材料要求：
1、钢渣集料包括粗骨料和细骨料，粗骨料规格为9.5-4.75mm，细骨料规格为0-4.75mm，粗骨料与细骨料质量比为1∶0.5。钢渣集料陈化1.5年，且fCaO含量2.3％，金属铁含量0.8％。
2、粒化高炉矿渣其质量系数1.9。
3、钢渣尾泥金属铁含量0.5％，活性指数67％，碱度系数2.2，比表面积500m2/kg，沸煮法检测安定性合格。
4、粒化高炉矿渣粉比表面积400m2/kg，活性指数100％。
二、配方
钢渣集料：650kg，粒化高炉矿渣：100kg，钢渣尾泥：150kg，粒化高炉矿渣粉：100kg。
三、检测结果(标准依据：《混凝土小型空心砌块》GB8239-1997)
    项目  抗压强度MPa   相对含水率％     抗渗性mm   抗冻性％
    标准  ≥7.5   ≤35     ≤10   强度损失≤25
    结果  8.2   33     9.3   21
实施例3钢渣尾泥多孔砖(240×115×90mm)
一、材料要求：
1、钢渣集料包括粗骨料和细骨料，粗骨料规格为9.5-4.75mm，细骨料规格为0-4.75mm，粗骨料与细骨料质量比为1∶0.5。钢渣集料陈化1.5年，且fCaO含量2.3％，金属铁含量0.8％。
2、粒化高炉矿渣其质量系数1.9。
3、钢渣尾泥金属铁含量0.5％，活性指数67％，碱度系数2.2，比表面积500m2/kg，沸煮法检测安定性合格。
4、粒化高炉矿渣粉比表面积400m2/kg，活性指数100％。
二、配方
钢渣集料：600kg，粒化高炉矿渣：150kg，钢渣尾泥：130kg，粒化高炉矿渣粉：120kg。
三、检测结果(标准依据：《混凝土多孔砖》JC943-2004)
项目   抗压强度MPa   干燥收缩率％   相对含水率≤ 抗冻性％ 抗渗性mm 放射性
标准 ≥10 ≤0.045 ≤35   强度损失≤25 ≤10   内照射≤1.0外照射≤1.0
结果 11.3 0.025 32 18 9.2   内照射0.2外照射0.3

Claims (6)

1、一种利用钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖，其特征在于，每1000kg材料组成计为：钢渣集料：500-800kg，粒化高炉矿渣：100-300kg，钢渣尾泥：70-180kg，粒化高炉矿渣粉：30-100kg，石膏：0-15kg。
2、如权利1所述的钢渣混凝土砖，其特征在于，所述钢渣尾泥是将钢渣进行球磨水洗再经过磁选后的余渣的沉淀物；要求其金属铁含量不大于1％，活性指数不小于65％，碱度系数不小于1.8，比表面积400-550m2/kg，沸煮法检测安定性合格。
3、如权利1所述的钢渣混凝土砖，其特征在于，所述钢渣集料包括钢渣粗骨料和钢渣细骨料；钢渣粗骨料最大粒径应8-12mm，钢渣细骨料最大粒径应3-5mm，钢渣粗骨料与钢渣细骨料的比例为1∶0.5-1∶2.0。钢渣应陈化一年以上，且fCaO含量小于3％，金属铁含量小于1％。
4、如权利1所述的钢渣混凝土砖，其特征在于，所述粒化高炉矿渣为高炉水冲渣，其质量系数不小于1.6。
5、如权利1所述的钢渣混凝土砖，其特征在于，所述粒化高炉矿渣粉比表面积350-450m2/kg，活性指数95-105％。
6、如权利1所述的钢渣混凝土砖，其特征在于，所述石膏为天然石膏，其CaSO4·2H2O含量85-95％，细度0.080mm方孔筛筛余量5-15％。
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