CN105776906A - 一种提高钢渣活性的外加剂 - Google Patents
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Abstract
一种提高钢渣活性的外加剂，属于外加剂技术领域。发明技术特征在于所述外加剂主要是由乙二胺四乙酸二钠钙、二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺和水组成。所述外加剂中在碱性环境下具有较好的络合作用，可以有效促进钢渣表层致密矿物组分的溶解，再次，钢渣在多元醇胺的持续络合作用下，矿物组分的溶解速度持续增加，从而能提高钢渣的水化速率，提高各龄期钢渣活性的作用。所述外加剂掺加量为钢渣重量的0.005％‑0.012％，7天活性与28天活性可以提高11％‑15％。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢渣外加剂，尤其是涉及一种可以提高不同龄期钢渣活性的外加剂，属于外加剂技术领域。
背景技术
钢渣是炼钢时产生的废渣，其排放量大，约占钢铁工业废气物的12.09％，已累积约3亿吨。在我国，大部分炼钢企业分布在大城市，钢渣的大量积累，造成了土地资源的巨大浪费，而且钢渣中含有较多游离氧化钙和氧化镁，经过雨水的大量冲刷，会造成附近的土壤碱化，水域或河水的pH值升高，对整个城市的生态环境污染十分严重。由于钢渣无论是从化学组成还是矿物组成都与硅酸盐水泥熟料很接近。因此，建材资源化利用是处理钢渣的一种有效途径。
从上个世纪中期开始，国内外许多科研工作者开始着手解决钢渣的处理和利用问题。但是钢渣的利用到目前为止还主要以作为混凝土集料和基础填料为主。主要原因是因为钢渣的成分波动大，早期强度低，安定性差等原因，导致其用作水泥混合材和混凝土掺和料的实际利用率较低。
外加剂是一种提高胶凝材料水化活性的常用办法，在水泥混凝土领域有广泛的应用，目前对钢渣的活化方式主要包括机械活化以及碱活化。机械活化对于钢渣的细度要求很高，由于钢渣易磨性差，需要消耗机械粉磨的能耗，使得成本大大增加。碱活化虽然可以提高钢渣的活性，但若掺入量少，激发效果不明显；掺量大时不仅会增加成本，反而还会使碱含量超标，影响胶凝材料的工作性和耐久性。研究一种能够提升钢渣活性的有机类外加剂，对提高钢渣在建材中的应用水平有积极的促进作用。目前实验表明三乙醇胺对钢渣的活性具有一定的促进作用，对早期强度的提升的幅度较明显，但是对后期强度会有一定的影响。二乙醇单异丙醇胺和单乙醇二异丙醇胺对早期强度的贡献很小但是能够显著提高后期强度；而乙二胺四乙酸二钠钙、二乙醇单异丙醇胺以及单乙醇二异丙醇胺组份的复掺，不仅能够有效提高钢渣的早期强度，同时对后期强度也有很大幅度的提高；而且可以在极低的掺量下也能够达到很好的增强效果，节省了外加剂的使用成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种提高钢渣各龄期活性的外加剂。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种外加剂，主要是由乙二胺四乙酸二钠钙、二乙醇单异丙醇胺、单乙醇二异丙醇胺和水组成。所述外加剂由于在乙二胺四乙酸二钠钙的碱性环境下具有较好的络合作用，可以有效促进钢渣表层致密矿物组分的溶解，钢渣中主要矿物中的Ca-O键以及Si-O键在多元醇胺的持续络合作用下，化学键的断裂能大幅降低，使得体系的溶解速度持续增加，从而能提高钢渣的水化速率，并起到提高各龄期钢渣活性的作用。本发明中外加剂按重量比计包括：
乙二胺四乙酸二钠钙：20份-30份
二乙醇单异丙醇胺：15份-25份
单乙醇二异丙醇胺：15份-20份
水：25-50份
上述总重量优选100份。
上述优选乙二胺四乙酸二钠钙的份量为30份。
本发明中外加剂制备方法，包括以下步骤：在通风搅拌的搅拌釜中，按照设计质量比将乙二胺四乙酸二钠钙、二乙醇单异丙醇胺和单乙醇二异丙醇胺按照一定比例加入至水中，持续搅拌10-20分钟，直至溶液达到透明澄清，得到所述的外加剂。
本发明中的外加剂其在提高钢渣活性中的应用特征在于，掺加量为钢渣重量的0.005％-0.012％。
具体实施方式：
为更进一步阐述本发明为达预定目的所采用的技术手段及功效，下面结合实施例和应用案例对本发明作进一步详细说明，但他们不是对本发明的限定。
在以下实施例中，所有的份数均为重量份数。
实施例1：
取二乙醇单异丙醇胺15份、乙二胺四乙酸二钠钙20份、单乙醇二异丙醇胺15份和水50份。
在反应釜中加入水，再滴加二乙醇单异丙醇胺、乙二胺四乙酸二钠钙及单乙醇二异丙醇胺，持续搅拌10分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.012％进行试验。
实施例2：
取二乙醇单异丙醇胺20份、乙二胺四乙酸二钠钙30份、单乙醇二异丙醇胺20份和水30份。
在反应釜中加入水，再滴加二乙醇单异丙醇胺、乙二胺四乙酸二钠钙及单乙醇二异丙醇胺，持续搅拌15分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.01％进行试验。
实施例3：
取二乙醇单异丙醇胺25份、单乙醇二异丙醇胺15份、乙二胺四乙酸二钠钙20份和水40份。
在反应釜中加入水，再滴加二乙醇单异丙醇胺、乙二胺四乙酸二钠钙及单乙醇二异丙醇胺，持续搅拌20分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.012％进行试验。
实施例4：
取单乙醇二异丙醇胺20份、乙二胺四乙酸二钠钙25份、二乙醇单异丙醇胺20份和水35份。
在反应釜中加入水，再滴加单乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、乙二胺四乙酸二钠钙，持续搅拌15分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.006％进行试验。
实施例5：
取单乙醇二异丙醇胺20份、二乙醇单异丙醇胺25份、乙二胺四乙酸二钠钙30份和水25份
在反应釜中加入水，再滴加单乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、乙二胺四乙酸二钠钙，持续搅拌15分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.012％进行试验。
实施例6：
取单乙醇二异丙醇胺15份、二乙醇单异丙醇胺25份、乙二胺四乙酸二钠钙30份和水30份。
在反应釜中加入水，再滴加单乙醇二异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺和乙二胺四乙酸二钠钙，持续搅拌20分钟，得到成品。外加剂掺量选取0.007％进行试验。
实施例7：
应用选用的钢渣化学组成如表1所示。在钢渣粉磨时，分别加入实施例1、2、3、4、5和6中制备的外加剂，按照《GB/T 20491-2006》中钢渣活性进行检测，所得结果如表2所示。
表1钢渣化学组成(％)
| CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO | SO3 | Fe2O3 | TiO2 | Na2O | L.O.I |
| 40.40 | 19.40 | 6.47 | 5.29 | 1.04 | 21.56 | 0.81 | 0.16 | 2.93 |
表2本发明制备的外加剂对钢渣活性指数的影响结果(％)
| 外加剂 | 掺量 | 7d活性 | 7d活性提高幅度 | 28d活性 | 28d活性提高幅度 |
| 无 | - | 67 | - | 79 | - |
| 三乙醇胺 | 0.015 | 77 | 8 | 81 | 2 |
| 二乙异 | 0.015 | 70 | 3 | 88 | 9 |
| 实施例1 | 0.012 | 77 | 10 | 90 | 11 |
| 实施例2 | 0.01 | 79 | 12 | 94 | 15 |
| 实施例3 | 0.012 | 81 | 14 | 92 | 13 |
| 实施例4 | 0.006 | 76 | 9 | 91 | 12 |
| 实施例5 | 0.012 | 78 | 11 | 94 | 15 |
| 实施例6 | 0.007 | 76 | 9 | 92 | 13 |
从表2可以看出，实施例1、2、3、4、5和6制备的外加剂都提高了钢渣7d和28d的活性，且7d和28d的活性提高幅度不低于9％，28d强度最高可达15％，表现出良好的应用效果。
Claims (5)
1.一种提高钢渣活性的外加剂，其特征在于，外加剂按重量计包括：
乙二胺四乙酸二钠钙：20份-30份
二乙醇单异丙醇胺：15份-25份
单乙醇二异丙醇胺：15份-20份
水：25-50份。
2.按照权利要求1所述的一种提高钢渣活性的外加剂，其特征在于，总重量份数100份。
3.按照权利要求1所述的一种提高钢渣活性的外加剂，其特征在于，乙二胺四乙酸二钠钙的份量为30份。
4.按照权利要求1所述的一种提高钢渣活性的外加剂的制备方法，其特征在于，，包括以下步骤：在通风搅拌的搅拌釜中，按照设计质量比将乙二胺四乙酸二钠钙、二乙醇单异丙醇胺和单乙醇二异丙醇胺按照一定比例加入至水中，持续搅拌10-20分钟，直至溶液达到透明澄清，得到所述的外加剂。
5.权利要求1所述的一种提高钢渣活性的外加剂在提高钢渣活性中的应用，其特征在于，掺加量为钢渣重量的0.005％-0.012％。
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