CN101921085A - 一种用钢渣配制的水泥基耐磨料 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，其组分按质量份数配比如下：水泥25～40份，钢渣粉10～35份，钢渣颗粒40～90份，激发剂0.5～10份，减水剂0.1～2.0份，增韧剂0.15～1.5份，保水剂0.3～3.0份，膨胀剂0.5～6.0份。本发明采用钢渣替代砂，其有益效果是：(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延长了材料的使用年限；(2)回收利用了大量的工业废弃物，有利于节能环保；(3)大幅度降低了材料的成本，为企业和社会创造了较大的经济效益。

Description

一种用钢渣配制的水泥基耐磨料
技术领域
本发明涉及一种水泥基耐磨材料，具体的说涉及一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，可用于冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域有耐磨要求的储仓、下料斗、矿槽和渣沟的耐磨层。
背景技术
我国每年新产生8400万吨钢铁渣，其中钢渣约2900万吨、高炉渣约5500万吨。如何回收钢渣中金属铁和实现钢渣100％的综合利用是中国钢铁企业面临的重要任务，也是我国冶金工作者多年来一直研究的课题，也是发展循环经济、建设节约型社会和环境友好型社会应着重解决的一个现实问题。
为了解决上述问题，科研人员开始研究开发如何回收利用钢渣。它的合理利用和有效回收是现代钢铁工业技术进步的重要标志之一，是钢铁企业解决废钢短缺、降低生产成本、提高企业经济效益的一项重要措施，也是保护环境、减少污染、化害为利、变废为宝、利国利民的良策。世界上钢铁生产大国都较重视钢渣的回收和利用。到目前，人们已经开发了多种有关钢渣综合利用的途径，主要包括冶金、建筑材料、农业利用、工程应用等几个领域。
在冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域，储仓、下料斗、矿槽和渣沟等构筑物多用于仓储物料以及处理渣水，其表层长期处于磨损冲刷状态，使得构筑物产生严重的破坏，必须在表层设置耐磨保护层，起到保护作用。中国专利申请[200810100808.1]介绍了一种可用于工业仓储构筑物内衬的水泥基耐磨材料，为了减轻构筑物的荷载，钢基础构筑物成为一种流行的设计趋势；中国专利申请[200810224331.8]介绍了一种可用于钢板基础施工的耐磨料。其中主要组分是水泥和砂。
发明内容
本发明的目的是提供一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，采用钢渣替代石英砂、机制砂以及河砂，配制出高性能的水泥基耐磨材料，可应用于冶金、电力、石化、煤炭和化工等工业领域的储仓、下料斗、矿槽和渣沟等有耐磨要求构筑物的耐磨层。
本发明的用钢渣配制的水泥基耐磨料其组分按质量份数配比如下：
水泥25～40份
钢渣粉10～35份
钢渣颗粒40～90份
激发剂0.5～10份
减水剂0.1～2.0份
增韧剂0.15～1.5份
保水剂0.3～3.0份
膨胀剂0.5～6.0份。
所述水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5；所述钢渣粉是经过热闷处理并磨细至450m2/g；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然后风干1年左右，粒径为0.1～5mm；所述激发剂为碱性无机盐与碱性聚合物的复合物；所述减水剂为聚羧酸或萘系高效减水剂；所述增韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯纤维；所述保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000；所述膨胀剂是氧化钙类或钙矾石类。
生产时，将所述的各种组分按比例投放强制式搅拌机，搅拌均匀，定量包装即可。
施工时，将本发明所制备的材料加入9％～14％(质量百分比)的水，采用强制式搅拌机拌和成塑性砂浆，采取常规抹灰的方式，抹到经过处理的构筑物表面即可。临近初凝时，将表面进行收光处理，表面涂刷界面处理剂可获得更佳效果。
本发明的作用机理是：钢渣具有一定的水化活性，与水泥水化产物作用可发生二次水化反应，在激发剂的作用下，促进反应的发生，使骨料的水化产物与胶凝材料的水化产物形成致密的网状搭接，同时因钢渣颗粒表面粗糙，导致骨料与胶凝材料的界面由于水化产物的相互连接而逐渐消失，形成无界面的整体，改善了骨料与胶凝材料之间的界面，界面强度大幅度提高，从而提高了材料的耐磨性。
本发明的有益效果在于：(1)提高水泥基耐磨材料的耐磨性，延长了材料的使用年限；(2)回收利用了大量的工业废弃物，有利于节能环保；(3)大幅度降低了材料的成本，为企业和社会创造了较大的经济效益。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，下述各实施例仅用于说明本发明而非对本发明的限制。
实施例1
选取水泥25公斤，钢渣粉10公斤，钢渣颗粒70公斤，激发剂5公斤，减水剂0.5公斤，增韧剂1.5公斤，保水剂2.8公斤，膨胀剂3.5公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒与激发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅拌均匀后定量包装。
实施例2
选取水泥25公斤，钢渣粉15公斤，钢渣颗粒40公斤，激发剂0.5公斤，减水剂0.1公斤，增韧剂1.0公斤，保水剂0.3公斤，膨胀剂0.5公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒与激发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅拌均匀后定量包装。在施工现场按照材料重量百分比加入9.5％的水，用强制搅拌机或人工搅拌成塑性砂浆即可使用。
实施例3
选取水泥40公斤，钢渣粉35公斤，钢渣颗粒90公斤，激发剂10公斤，减水剂2公斤，增韧剂0.15公斤，保水剂3.0公斤，膨胀剂6公斤。先将其中的钢渣粉和钢渣颗粒与激发剂投入搅拌机中搅拌，再将水泥、减水剂、增韧剂、膨胀剂和保水剂投入搅拌机中，搅拌均匀后定量包装。在施工现场按照材料重量百分比加入13％的水，用强制搅拌机或人工搅拌成塑性砂浆即可使用。采取常规抹灰的方式，抹到经过处理的构筑物表面即可。临近初凝时，将表面进行收光处理，表面涂刷界面处理剂可获得更佳效果。
实施例4
选取水泥30公斤，钢渣粉30公斤，钢渣颗粒75公斤，激发剂6公斤，减水剂1公斤，增韧剂1.2公斤，保水剂1公斤，膨胀剂2.5公斤。按照实施例2的方法加工即可。
实施例5
选取水泥25公斤，钢渣粉30公斤，钢渣颗粒60公斤，激发剂5公斤，减水剂0.8公斤，增韧剂1公斤，保水剂2.0公斤，膨胀剂5.0公斤。按照实施例3的方法加工即可。
实施例6
所述水泥选取快硬硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5，其它与实施例1-5相同。
实施例7
所述钢渣粉是经过热闷处理并磨细至450m2/g；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然后风干1年左右，粒径为0.1～5mm。其它与实施例1-6相同。
实施例8
所述激发剂选取碱性无机盐与碱性聚合物的复合物，其它与实施例1-7相同。
实施例9
所述减水剂选取聚羧酸或萘系高效减水剂等，其它与实施例1-8相同。
实施例10
所述增韧剂选择聚乙烯纤维或聚苯乙烯纤维等，其它与实施例1-9相同。
实施例11
所述保水剂选择纤维素醚等，分子量为10000～150000，其它与实施例1-10相同。
实施例12
所述膨胀剂选择氧化钙或钙矾石膨胀剂等，其它与实施例1-11相同。

Claims (8)

1.一种用钢渣配制的水泥基耐磨料，其特征在于，各组分按质量份数配比如下：
水泥25～40份
钢渣粉10～35份
钢渣颗粒40～90份
激发剂0.5～10份
减水剂0.1～2.0份
增韧剂0.15～1.5份
保水剂0.3～3.0份
膨胀剂0.5～6.0份。
2.根据权利要求1所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述钢渣粉是经过热闷处理并磨细至450m2/g；所述钢渣颗粒是经过热闷处理，然后风干1年，粒径为0.1～5mm。
3.根据权利要求2所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥或高铝水泥，其强度标号不低于42.5。
4.根据权利要求1～3中任一所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述激发剂为碱性无机盐与碱性聚合物的复合物。
5.根据权利要求1～3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸或萘系高效减水剂。
6.根据权利要求1～3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述增韧剂为聚乙烯或聚苯乙烯纤维。
7.根据权利要求1～3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述保水剂为纤维素醚，分子量为10000～150000。
8.根据权利要求1～3中任一所述所述的水泥基耐磨料，其特征在于，所述膨胀剂是氧化钙类或钙矾石类。
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