CN104150793A - 一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂 - Google Patents

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刘海锋
钟勤
巢启
王新
程峰
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Abstract

本发明公开的是一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，由下述重量份原料制备：固体水玻璃3-8份、矿渣微粉20-30、粉煤灰5-10份、缓凝剂1-2份、乳胶粉1-3份、保水剂0.1-0.4份、微硅粉2-5份、钢渣55-65份。本发明充分利用了钢渣自身的特性：1）针对钢渣中MgO、f-CaO和FeO含量高的因素，让MgO、f-CaO和FeO在强碱中溶解并与硅酸根粒子进行反应，生成稳定的结构，使粘结剂后期不会出现膨胀问题；2）钢渣形成温度高，颗粒强度高、形状不规则，在与胶凝剂混合固化后，形成的胶砂结构更加牢固，提高粘结力。并具有粘结力强、耐水性好、成本低廉、钢渣处理简单、原材料来源广泛、固废利用率高的优点，开拓了钢渣应用范围，为直接利用钢渣找到一个新的出路。

Description

一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂
技术领域
本发明涉及一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，属于建筑新材料技术领域。
背景技术
钢渣是炼钢过程中排放的一种熔渣，是炼钢过程中为了调整钢水成分而最终排出的含有氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化锰等氧化物的熔融渣，冶炼每吨钢大约产生10%-15%钢重量的钢渣，现阶段我国约有2亿吨以上的钢渣待处理，占工业总固废量的24%。现阶段对钢渣的处理方法有多种，例如作为造渣原料、回收重熔、经过球磨制造钢渣微粉、制备钢渣墙体砌块等。但其实际利用率很低，主要原因在于钢渣具有其特殊性：1）钢渣中含有大量不稳定的MgO、f-CaO和FeO，MgO和f-CaO的形成温度较高、结晶较好，因而活性低，水化很慢，容易造成水泥后期的膨胀。2）钢渣中各种物料虽然与水泥熟料相似，但形成的温度更高，其矿物活性较水泥低了很多。此外，钢渣在极冷过程中形成了大量的玻璃体，使钢渣自然条件下无法反应。因此如何找到更加合适适于工业利用钢渣的技术是重点。
我国是钢渣生产大国，每年钢渣产量超过5000万吨。国家“十二五规划”提出我国钢渣的处理效率要在现有的基础上提高到70%，这为钢渣的处理效果提出的严格的要求。因此，利用碱基地聚物材料合成技术优势，以钢渣为原料制备一种粘结力强、耐水性好、成本低廉、钢渣处理简单、原材料来源广泛的干混砂浆粘结剂，就是本发明的意义所在。
发明内容
本发明的目的是克服现有干混砂浆粘结剂所存在的不足，提供一种消除了钢渣在直接利用过程中容易产生的膨胀和反应强度的问题，具有粘结力强、耐水性好、成本低廉的地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂。
上述发明目的通过以下技术方案实现：一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，由下述重量份原料制备：固体水玻璃3-8份、矿渣微粉20-30、粉煤灰5-10份、缓凝剂1-2份、乳胶粉1-3份、保水剂0.1-0.4份、微硅粉2-5份、钢渣55-65份。
所述的固体水玻璃为市售工业级固体钠水玻璃，其模数m为2.0-2.5；
所述的矿渣微粉为比表面积大于425㎡/kg的高炉水渣。
所述的粉煤灰为市售一级、二级中的任意一种或者两种的任意混合物。
所述的缓凝剂为市售工业用磷酸二氢钠、磷酸氢钠中的一种或者二者的任意混合物； 
所述的乳胶粉为市售可再分散乳胶粉；
所述的保水剂为市售羟乙基纤维素醚；
所述的微硅粉为市售硅微粉，其细度大于1000目；
所述的钢渣为经破碎筛分后，其粒径分布在80-150目的颗粒。
上述一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，由下述方法制备：
（1）将各种原材料按比例称取好备用；
（2）将各种原料加入到无重力搅拌机中，搅拌至均匀，包装即得。
采取上述措施的本发明，使用时与水按照1:0.25的重量比，一起充分搅拌均匀后测试其强度即可使用。本发明以碱基地聚物合成材料技术为基础，以破碎筛选后的钢渣作为填料制备干混砂浆粘结剂。具有下述技术优点：1）针对钢渣中MgO、f-CaO和FeO含量高的因素，利用碱基地聚物材料合成技术优势，让MgO、f-CaO和FeO在强碱中溶解并与硅酸根粒子进行反应，生成稳定的结构，使粘结剂后期不会出现膨胀问题；2）钢渣形成温度高，颗粒强度高、形状不规则，在与胶凝剂混合固化后，形成的胶砂结构更加牢固，提高粘结力。因此本发明制备的地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂具有粘结力强、耐水性好、成本低廉、钢渣处理简单、原材料来源广泛、固废利用率高的优点，开拓了钢渣应用范围，为直接利用钢渣找到一个新的出路。
具体实施方式
实施例1
配方一：
组份 配方（重量份）
固体水玻璃（模数2.1） 5
矿渣微粉 25
二级粉煤灰 8
保水剂 0.2
乳胶粉 1.5
磷酸二氢钠 0.4
微硅粉 2
钢渣 60
合计 102.1
实施例2
配方二：
组份 配方（重量份）
固体水玻璃（模数2.2） 6
矿渣微粉 28
一级粉煤灰 5
保水剂 0.1
乳胶粉 1
磷酸氢钠 2
微硅粉 4
钢渣 55
合计 101.1
实施例3
配方三：
组份 配方（重量份）
固体水玻璃（模数2.5） 8
矿渣微粉 20
二级粉煤灰 6
保水剂 0.4
乳胶粉 3
磷酸氢钠、磷酸二氢钠任意比例混合 1
微硅粉 5
钢渣 60
合计 103.4
实施例4
配方四：
组份 配方（重量份）
固体水玻璃（模数2.0） 3
矿渣微粉 30
一、二级粉煤灰任意比例混合 7
保水剂 0.2
乳胶粉 1
磷酸氢钠、磷酸二氢钠任意比例混合 1
微硅粉 3
钢渣 58
合计 103.2
以上述配方制备地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂的制备方法如下：
（1）将各种原材料按比例称取好备用；
（2）将各种原料加入到无重力搅拌机中，搅拌至均匀，包装；
（3）使用时取制备好的产品与水按照1:0.25的重量比于产品中加入水，搅拌均匀后测试其强度，即可使用。

Claims (2)

1.一种地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，其特征是所述的干混砂浆粘结剂由下述重量份原料制备：固体水玻璃3-8份、矿渣微粉20-30、粉煤灰5-10份、缓凝剂1-2份、乳胶粉1-3份、保水剂0.1-0.4份、微硅粉2-5份、钢渣55-65份；
制备方法：
（1）将各种原材料按比例称取好备用；
（2）将各种原料加入到无重力搅拌机中，搅拌至均匀，然后按照25kg/袋包装；
（3）取任意制备好的产品与水按照1:0.25的比例加入水，搅拌均匀后测试其强度。
2.如权利要求1所述的地聚物基钢渣干混砂浆粘结剂，其特征在于：
所述的固体水玻璃为市售工业级固体钠水玻璃，其模数m为2.0-2.5；
所述的矿渣微粉为比表面积大于425㎡/kg的高炉水渣；
 所述的粉煤灰为市售一级、二级中的任意一种或者两种的任意混合物；
 所述的缓凝剂为市售工业用磷酸二氢钠、磷酸氢钠中的一种或者二者的任意混合物； 
所述的乳胶粉为市售可再分散乳胶粉；
所述的保水剂为市售羟乙基纤维素醚；
所述的微硅粉为市售硅微粉，其细度大于1000目；
所述的钢渣为经破碎筛分后，其粒径分布在80-150目的颗粒。
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