CN102701645B - 水泥基钢渣花岗石制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水泥基钢渣花岗石制品，其原料组分包括水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂、减水剂和水，其中，水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂和减水剂的重量配比如下：水泥20-25重量份，钢渣粗砂30-40重量份，钢渣细砂20-30重量份，钢渣超细砂15-20重量份，减水剂0.006-0.06重量份；所述水与水泥的重量比为0.20-0.35：1；所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗压强度在130MPa以上，磨损度<5×10^-3g/cm²。本发明大幅度改善了水泥型人造大理石的表面耐磨性和力学性能，同时克服了聚酯型钢渣人造大理石耐候性差的缺点，进一步提高了钢渣固体废弃物的附加值。

Description

水泥基钢渣花岗石制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水泥基钢渣花岗石制品及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

钢渣是炼钢产生的固体废弃物，钢厂堆积如山难以利用，会造成占用宝贵土地，反复倒拨污染环境，土壤碱化等严重后果，是摆在各大钢厂面前亟需开发的重要课题，同时也是钢渣资源化开发利用是发展低碳经济、保护环境、杜绝二次污染的重要措施。

通常来说花岗岩(Granite)是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要成分是长石和石英，硬度高、耐磨损，一般用作建筑装饰工程、大厅地面以及露天雕刻材料。

利用钢渣粉和钢渣骨料制备钢渣大理石已有研究，并形成了ZL 200410016152《钢渣大理石及其制作方法》专利，其主要由不饱和树脂、钢渣粉、钢渣骨料、石粉组成，树脂是该大理石的粘结剂，其优点是性能稳定，色泽纯正，硬度高。属于聚酯型人造大理石。

水泥型人造大理石是以水泥作为粘结剂，砂为细骨料，碎大理石、花岗石、工业废渣等为粗骨料，经配料、搅拌、成型、加压蒸养、磨光、抛光而制成，俗称水磨石。

以上两种人造大理石具有以下缺点：

1)聚酯型人造大理石包括利用钢渣制作的聚酯型大理石，具有不耐候性的缺点，

长期暴露在室外容易发黄变色等问题。不适宜用于室外装饰和地面工程。

2)水泥型人造大理石表面硬度低、不耐刻划、强度低是其难以解决的软肋。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术的不足，提供一种具有高表面耐磨性、高抗折强度、低放射性的水泥基钢渣花岗石制品，提高钢渣综合利用水平。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水泥基钢渣花岗石制品，其原料组分包括水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂、减水剂和水，其中，水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂和减水剂的重量配比如下：

所述水与水泥的重量比为0.20-0.35∶1；

所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗压强度130MPa以上，磨损度＜5×10^-3g/cm²。

较佳的，所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗压强度为130-150MPa，磨损度为(3×10^-3-4×10^-3)g/cm²。

较佳的，所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗折强度为30-35MPa。

所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述普通硅酸盐水泥选自强度等级为52.5的普通硅酸盐水泥或强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥。

所述钢渣粗砂的粒径为3-5mm。

所述钢渣细砂的粒径为0.3-2mm。

所述钢渣超细砂的粒径小于0.3mm。

所述减水剂选自萘系或聚羧酸系减水剂。萘系减水剂如上海唯尔实冶建特种材料有限公司提供的FDN-2或FDN-5减水剂；聚羧酸系减水剂如卡尔迪克(上海)贸易有限公司提供的MS减水剂。

所述水泥基钢渣花岗石制品可以是水泥基钢渣花岗石，也可以是水泥基钢渣花岗板。

本发明还进一步公开了上述水泥基钢渣花岗石制品的制备方法，包括以下步骤：

1)将所述原料组分按设计配比计量后搅拌均匀，将搅拌好的物料均匀摊铺在模具里；

2)将装有物料的模具推入抽真空设备中抽真空，并进行振动加压成型；其中，加压的压力为100-200KN，加压时间为60-120秒；

3)将成型后的水泥基钢渣花岗石制品取出；进行养护3-7天；经机器校平、磨光后，得到水泥基钢渣花岗石制品。

较佳的，步骤2)中，真空抽至真空度为0.5MPa以下。

较佳的，步骤2)中，所述振动的振动力为100-125KN、振动频率为725-1450次/分。

上述制备方法中，可根据需要采用不同的模具，得到所需的水泥基钢渣花岗石、水泥基钢渣花岗板等制品。

本发明针对人造大理石目前存在的耐候性差、表面硬度低、不耐刻划、强度低等缺陷，以水泥作为胶凝材，以大颗粒钢渣作为硬质骨料，细钢渣砂作为填充料，超细钢渣砂作为活性辅助材料，采用真空振动强压(100-200KN)成型工艺，得到一种具有高表面耐磨性、高抗折强度、低放射性的环保型水泥基人造花岗石。本发明大幅度改善了水泥型人造大理石的表面耐磨性和力学性能，同时克服了聚酯型钢渣人造大理石耐候性差的缺点，进一步提高了钢渣固体废弃物的附加值。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。

本发明制作水泥基花岗石(板)的方法如下：

1)将各种原料分别按表1中的设计比例计量后，加入到搅拌装置中进行均匀搅拌；

2)将搅拌好的物料均匀摊铺在支好的模具里，盖好盖板；

3)推入抽真空设备中进行抽真空至真空度为0.5MPa以下；

4)进行强振动加压，60秒-120秒；

5)抽出成型后的花岗石板；

6)揭开盖板，轻轻拆去模板；

7)放到养护室进行养护，养护7天；

8)进行机器校平，磨光；

9)按要求进行切割成块状，即得成品。

实施例1-3及对比例的原料组分及配比如表1所示，表中数值均为质量百分含量。考虑骨料的含水量，控制水灰比(水与水泥的重量比)为0.26。

表1各实施例的原料配方

上述对比例与实施例除原料组分不同外，其制备方法也有不同，差别在对比例采用的是弱振动加压成型工艺，而本发明采用的是强振加压工艺。具体工艺参数如表2所示(其中对比例3与对比例1配方相同，对比例4与对比例2配方相同)：

表2成型工艺参数

上述实施例及对比例所制得成品的测试性能如下：检验方法执行SN/T0308-1993《出口人造石检验方法》。

表3性能测试结果

由表3可以看出，本发明所提供的水泥基钢渣花岗岩石制品的磨损度＜5×10^-3g/cm²，比＜7*10^-3g/cm²的标准要求的磨损度有明显优势，其干态抗压强度130MPa以上，远高于SN/T0308-1993《出口人造石检验方法》要求。同时，从上表的对比例中也可看出，采用强振动加压成型方法，可大大改善水泥基人造大理石的抗压性能以及放射性能。另外，在采用基本相同的强振动加压成型工艺时，本发明所提供的水泥基钢渣花岗岩石制品与水泥型人造大理石相比，具有更高的表面耐磨性，更高的抗折、抗压强度以及更低的放射性。

实施例4-5

实施例4-5的原料组分及配比如表4所示，表中数值均为质量百分含量。

表4各实施例的原料配方

上述对比例与实施例除原料组分不同外，其制备方法也有不同，差别在对比例采用的是弱振动加压成型工艺，而本发明采用的是强振加压工艺。具体工艺参数如表5所示：

表5成型工艺参数

上述实施例所制得成品的测试性能如下：检验方法执行SN/T0308-1993《出口人造石检验方法》。

表6性能测试结果

Claims (7)

1.一种水泥基钢渣花岗石制品，其原料组分包括水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂、减水剂和水，其中，水泥、钢渣粗砂、钢渣细砂、钢渣超细砂和减水剂的重量配比如下： 

水泥        20-25重量份 

钢渣粗砂    30-40重量份 

钢渣细砂    20-30重量份 

钢渣超细砂  15-20重量份 

减水剂      0.006-0.06重量份； 

所述水与水泥的重量比为0.20-0.35：1； 

所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗压强度在130MPa以上，磨损度<5×10^-3g/cm²； 

所述钢渣粗砂的粒径为3-5mm，所述钢渣细砂的粒径为0.3-2mm，所述钢渣超细砂的粒径小于0.3mm。 

2.如权利要求1所述的水泥基钢渣花岗石制品，其特征在于，所述水泥基钢渣花岗石制品的干态抗压强度为130-150MPa，磨损度为（3×10^-3-4×10^-3）g/cm²。 

3.如权利要求1或2所述的水泥基钢渣花岗石制品，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。 

4.如权利要求1或2所述的水泥基钢渣花岗石制品，其特征在于，所述减水剂选自萘系或聚羧酸系减水剂。 

5.如权利要求1-4中任一所述的水泥基钢渣花岗石制品的制备方法，包括以下步骤： 

1)将所述原料组分按设计配比计量后搅拌均匀，将搅拌好的物料均匀摊铺在模具里； 

2)将装有物料的模具推入抽真空设备中抽真空，并进行振动加压成型；其中，加压的压力为100-200KN，加压时间为60-120秒； 

3)将成型后的水泥基钢渣花岗石制品取出；进行养护3-7天；经机器校平、磨光后，得到水泥基钢渣花岗石制品。 

6.如权利要求5所述的水泥基钢渣花岗石制品的制备方法，其特征在于，步骤2）中，真空抽至真空度为0.5MPa以下。 

7.如权利要求5所述的水泥基钢渣花岗石制品的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述振动的振动力为100-125KN、振动频率为725-1450次/分。