CN101805142A - 改性s95级矿渣粉的制备方法 - Google Patents

改性s95级矿渣粉的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改性S95级矿渣粉的制备方法，属建筑材料技术领域。本发明改性S95级矿渣粉的原料组成及其质量百分比如下：S95级矿渣粉50-85％；超细钢渣微粉10-40％；半水石膏3-15％。本发明改性后的S95级矿渣微粉，其3天活性指数在(70～80)％之间、7天活性指数在(85～90)％之间、28天活性指数在(100～115)％之间。它不仅克服了S95级矿渣粉3天早期强度低的缺点，且用在预拌混凝土中能明显降低混凝土的干燥和早期收缩裂缝，还可有效提高混凝土的耐久性能。

Description

改性S95级矿渣粉的制备方法
技术领域
本发明涉及一种改性S95级矿渣粉的制备方法，属建筑材料技术领域。
背景技术
1.迄今钢渣粉的主要性能指标：7天和28天强度的活性指数仅大于或等于75％和80％，未见可显示钢渣粉早期强度指标的3天活性指数。国家已颁布的GB/T 20491-2006标准《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》7天和28天活性指数仅大于或等于65％和80％。
2.国家已颁布的GB/T 18046-2008标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》其中S95级矿渣粉的比表面积≥400m2/kg，7天和28天活性指数仅大于或等于75％和95％。
3.上海市建设和交通委员会批准和颁布的DG/TJ08-2013-2007《钢渣粉混凝土应用技术规程》，其中的复合钢渣粉系将矿渣粉和钢渣粉、硅灰等矿物掺合料复合配制而成，其比表面积≥360m2/kg，一级复合钢渣粉的7天和28天强度活性指数仅大于或等于75％和90％，未见可显示复合钢渣粉早期强度指标的3天活性指数。
4.未见用半水石膏作为激发剂或改性剂加入到钢渣、矿渣粉中的相关技术报道。
本发明提出用超细钢渣微粉和半水石膏双掺的方法对S95级矿渣粉这一短缺资源进行改性，提高它们的主要性能指标：7天和28天强度。这不仅可使两大工业固体废弃物以高技术产品的形态进入建材领域，成为混凝土产业不可或缺的高性能矿物掺合料，也将为我国炼钢、发电和水泥——三大基础工业的节能减排和实现低碳经济生产做出贡献。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性S95级矿渣粉的制备方法。S95级矿渣粉是国家标准规定的一种等级矿渣粉。
本发明一种改性S95级矿渣粉的制备方法，其特征在于具有以下的制备内容和工艺及产品特性：
1、一种改性S95级矿渣粉的制备方法，其特征在于具有以下的制备内容和工艺：
a.确定设计配方；改性S95级矿渣粉的原料组成及其重量百分比为：
S95级矿渣粉     50-85％
超细钢渣微粉    10-40％
半水石膏        3-15％
所述的S95级矿渣粉为符合GB/T18046-2008国家标准的市售矿渣粉；其主要技术指标是：密度(g/cm3)≥2.8，比表面积(m2/kg)≥400，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％。
所述的超细钢渣微粉为符合YB/T 022标准规定的转炉或电炉钢渣，经磁选除铁处理后粉磨，使其达到比表面积≥600m2/kg，小于30μm粒径的超细钢渣微粉占总质量的90％以上，金属铁含量≤0.5％，粉磨时允许加入适量符合JC/T 667标准的水泥粉磨工艺外加剂。
所述的半水石膏为β-CaSO4·1/2H2O，系燃煤电厂烟气脱硫石膏或天然石膏煅烧而成的β型半水石膏。
b.称量配料及混合工艺；按上述原料配方进行称量配料，然后将上述三种原料放入混合机中经机械搅拌混合均匀后即得改性S95级矿渣粉。半水石膏也可预先按规定比例在超细钢渣微粉或矿渣粉的粉磨工序中加入，然后进入称量配料及混合工艺完成S95级矿渣粉的改性。
2、上述的改性S95级矿渣粉，具有以下的产品特性：3天活性指数在(70～80)％之间、7天活性指数在(85～90)％之间、28天活性指数在(100～115)％之间，比表面积≥500m2/kg，金属铁含量≤0.3％，SO3含量≤4.0％，密度≥2.80g/cm3，雷氏法安定性≤3.0mm，游离氧化钙含量≤3.0％，氧化镁含量≤5.0％。
本发明的优点如下所述：
1.改性后的S95级矿渣粉，它最突出的优点是克服了S95级矿渣粉3天早期强度低的缺点，而且7天和28天活性指数均≥S95级矿渣粉，28天活性指数最高可达115％，60天和90天强度继续增加。
2.改性后的S95级矿渣粉用在预拌混凝土中，由于掺入了半水石膏还能明显降低混凝土的干燥和早期收缩裂缝。
3.改性后的S95级矿渣粉用在预拌混凝土中能有效提高混凝土的耐久性能。在水化热，抗折，抗渗和耐磨性这些和混凝土耐久性能相关的技术指标方面都比矿渣粉更具优势。
4.能够综合利用钢渣与脱硫石膏，变废为宝，并第一次提出用“钢渣微粉和半水石膏”双掺的方法改性S95级矿渣粉，创造了钢渣微粉和半水石膏进入高性能混凝土矿物掺合料的新形式，并将钢渣微粉提升到和S95级矿渣粉等效的经济附加值，充分体现本发明潜在的经济效益。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例一：以制备样品100g作为100％计：
A.取超细钢渣微粉27％；密度2.90g/cm3、比表面积620m2/kg；
B.取上海某新型建材有限公司S95矿渣粉70％，密度2.88g/cm3、比表面积443m2/kg；
C.取浙江某电厂半水脱硫石膏3％，SO3含量53％，半水石膏含量96％。
将以上三组分均匀混合后就成为S95级改性矿渣粉试样。按GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国家标准，检验S95级改性矿渣粉试样强度。基准水泥选用海螺牌52.5级硅酸盐水泥。测试结果见表1。
表1：S95级改性矿渣粉的强度和活性指数检测结果
Figure GSA00000091680600031
实施例二：以制备样品100g作为100％计：
A.取超细钢渣微粉20％，密度2.90g/cm3，比表面积620m2/kg；
B.取张家港某建材有限公司S95级矿渣粉75％，密度2.85g/cm3，比表面积467m2/kg；
C.取浙江某电厂半水石膏5％，SO3含量53％，半水石膏含量96％。
将以上三组份均匀混合后，就成为S95级改性矿渣粉。按GB/T180462008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国家标准，检验S95级改性矿渣粉试样强度。基准水泥选用海螺42.5级普通硅酸盐水泥。测试结果见表2。
表2：S95级改性矿渣粉的强度和活性指数检测结果
Figure GSA00000091680600032
实施例三：以制备样品100g作为100％计：
A.取超细钢渣微粉10％；密度2.90g/cm3、比表面积620m2/kg；
B.取张家港某建材有限公司S95级矿渣粉85％，密度2.85g/cm3，比表面积467m2/kg；
C.取浙江某电厂半水石膏5％，SO3含量53％，半水石膏含量96％。
将以上三组份均匀混合后，就成为S95级改性矿渣粉。按GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国家标准，检验S95级改性矿渣粉试样强度。基准水泥选用海螺牌42.5级普通硅酸盐水泥。测试结果见表3。
表3：S95级改性矿渣粉的强度和活性指数检测结果
Figure GSA00000091680600041
改性后S95级矿渣粉的比表面积≥500m2/kg，密度≥2.80g/cm3，雷氏法安定性≤3.0mm，游离氧化钙含量≤3.0％，氧化镁含量≤5.0％，金属铁含量≤0.3％。3天强度活性指数参照GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中规定的方法检验。用50％(重量)S95级改性矿渣粉与50％(重量)52.5级或42.5级硅酸盐水泥的混合物(3天.7天.28天)的抗压强度和52.5级或42.5级硅酸盐水泥(3天.7天.28天)的抗压强度之比值表示：
52.5级或42.5级硅酸盐水泥中掺50％S95级改性矿渣粉后
Figure GSA00000091680600042
改性后的S95级矿渣粉，3天活性指数在(70～80)％之间，7天活性指数在(85～90)％之间，28天活性指数在(100～115)％之间。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而根据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种改性S95级矿渣粉的制备方法，其特征在于具有以下的制备内容和工艺：
a.确定设计配方；改性S95级矿渣粉的原料组成及其重量百分比为：
S95级矿渣粉              50-85％
超细钢渣微粉             10-40％
半水石膏                 3-15％
所述的S95级矿渣粉为符合GB/T18046-2008国家标准的市售矿渣粉，其主要技术指标是：密度(g/cm3)≥2.8，比表面积(m2/kg)≥400，7天活性指数≥75％，28天活性指数≥95％；
所述的超细钢渣微粉为符合YB/T022标准规定的转炉或电炉钢渣，经磁选除铁处理后粉磨，使其达到比表面积≥600m2/kg，小于30μm粒径的超细钢渣微粉占总质量的90％以上，金属铁含量≤0.5％，粉磨时允许加入适量符合JC/T 667标准的水泥粉磨工艺外加剂。
所述的半水石膏为β-CaSO4·1/2H2O，系燃煤电厂烟气脱硫石膏或天然石膏煅烧而成的β型半水石膏。
b.称量配料及混合工艺；按上述原料配方进行称量配料，然后将上述三种原料放入混合机中经机械搅拌混合均匀后即得改性S95级矿渣粉。半水石膏也可预先按规定比例在超细钢渣微粉或矿渣粉的粉磨工序中加入，然后进入称量配料及混合工艺完成S95级矿渣粉的改性。
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