CN108609948B - 一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法，它是先用水性胶粘剂对钢渣进行渗透，然后将水泥与经水性胶粘剂渗透后的钢渣混合，最后加入水搅拌得到透水混凝土。本发明的有益效果：(1)骨料全部使用钢渣，从而实现了钢渣的资源化利用，并减少钢渣在室外堆积时造成的环境污染；(2)在制备混凝土时，先采用水性胶粘剂对钢渣进行喷淋使水性胶粘剂经钢渣孔隙渗入钢渣内部，经固化后使钢渣颗粒抗压强度增大；(3)制备得到的混凝土抗压强度高，28d抗压强度达29MPa以上，透水系数达43mm/s以上；(4)钢渣在使用过程中无需进行特殊处理。
Description
技术领域
本发明涉及废弃物资源化利用技术领域，尤其是一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法。
背景技术
钢渣是钢铁企业在炼钢过程中排出的固体废弃物，为钢铁工业中最大的固体副产物，其排量约为粗钢产量的12％～15％。目前我国每年钢渣的排出量约1亿吨，而钢渣的利用率也只有10％左右，这些钢渣由于都采取室外堆存方式，不仅污染环境，还占据大量的土地资源。
随着我国基础设施建设的速度加快，混凝土的需求量也随之增大，仅2016年，全国水泥产量24亿吨，商品混凝土产量达18亿立方米，其中大部分的原料来源于河沙和天然石料。由于河沙和天然石料的开采，严重破坏了我国的生态环境，另一方面，我国每年排出的大量工业固体废弃物得不到利用，从而增大了我国的生态环境压力。钢渣的硬度较高，由于孔隙率高而导致其抗压强度低，从而限制了其作为骨料在混凝土中的大规模应用。
发明内容
为了实现钢渣的低成本及大规模利用，本发明的目的在于提供一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法。
本发明技术方案：一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法，它是先用水性胶粘剂对钢渣进行渗透，然后将水泥与经水性胶粘剂渗透后的钢渣混合，最后加入水搅拌得到透水混凝土。具体包括以下步骤：
(1)将以下组分按质量比，进行搅拌混合，得到水性胶粘剂：
(2)将步骤(1)中制得的水性胶粘剂对粒径为5～15mm的钢渣进行喷淋30～60min，得到改性钢渣；
(3)将步骤(2)制得的改性钢渣与普通硅酸盐水泥搅拌混合，得到钢渣混合料；
(4)向步骤(3)中制得的钢渣混合料按一定水灰比加入水，搅拌后得到混凝土产品。
所述的水性环氧树脂固化剂为咪唑、四乙烯五胺、三乙烯四胺、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或一种以上。
所述的普通硅酸盐水泥的用量为钢渣改性前重量的5～30％。
所述的水灰比为0.3～0.35。
本发明有益效果：(1)骨料全部使用钢渣，从而实现了钢渣的资源化利用，并减少钢渣在室外堆积时造成的环境污染；(2)在制备混凝土时，先采用水性胶粘剂对钢渣进行喷淋使水性胶粘剂经钢渣孔隙渗入钢渣内部，经固化后使钢渣颗粒抗压强度增大；(3)制备得到的混凝土抗压强度高，28d抗压强度达29MPa以上，透水系数达43mm/s以上；(4)钢渣在使用过程中无需进行特殊处理。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
实施例1
(1)将巴陵石化生产的水性环氧树脂CYD-100、硅烷偶联剂KH-560、含量为30wt％的硅溶胶、聚乙烯醇乳液、乙二醇二缩水甘油醚、水和水性环氧树脂固化剂三乙烯四胺按质量比100:1：10:20：25:700:30进行搅拌混合，得到水性胶粘剂；
(2)将步骤1制得的水性胶粘剂对粒径为5～15mm的钢渣进行喷淋30min，得到改性钢渣；
(3)将改性钢渣与普通硅酸盐水泥P.O52.5搅拌混合，得到钢渣混合料，其中，水泥的加入量为钢渣改性前重量的8％；
(4)向步骤3中制得的钢渣混合料加入水，搅拌后得到混凝土产品，其中，水灰比为0.31。
所制备的透水混凝土28d抗压强度为32.6MPa，透水系数达45.3mm/s。
实施例2
(1)将巴陵石化生产的水性环氧树脂CYD-100、硅烷偶联剂KH-570、含量为15wt％的硅溶胶、聚乙烯醇乳液、乙二醇二缩水甘油醚、水和水性环氧树脂固化剂二乙烯三胺按质量比100:2：15:40：35:600:25进行搅拌混合，得到水性胶粘剂；
(2)将步骤1制得的水性胶粘剂对粒径为5～15mm的钢渣进行喷淋50min，得到改性钢渣；
(3)将改性钢渣与普通硅酸盐水泥P.O42.5搅拌混合，得到钢渣混合料，其中，水泥的加入量为钢渣改性前重量的10％；
(4)向步骤3中制得的钢渣混合料加入水，搅拌后得到混凝土产品，其中，水灰比为0.31。
所制备的透水混凝土28d抗压强度为29.4MPa，透水系数达43.7mm/s。
实施例3
(1)将巴陵石化生产的水性环氧树脂CYD-100、硅烷偶联剂KH-550、含量为30wt％的硅溶胶、聚乙烯醇乳液、乙二醇二缩水甘油醚、水和水性环氧树脂固化剂四乙烯五胺按质量比100:1.9：5:28：40:1000:43进行搅拌混合，得到水性胶粘剂；
(2)将步骤1制得的水性胶粘剂对粒径为5～15mm的钢渣进行喷淋60min，得到改性钢渣；
(3)将改性钢渣与普通硅酸盐水泥P.O62.5搅拌混合，得到钢渣混合料，其中，水泥的加入量为钢渣改性前重量的15％；
(4)向步骤3中制得的钢渣混合料加入水，搅拌后得到混凝土产品，其中，水灰比为0.31。
所制备的透水混凝土28d抗压强度为36.9MPa，透水系数达44.6mm/s。
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步限制。
Claims (2)
1.一种高钢渣含量透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将水性环氧树脂、硅烷偶联剂、10-30wt％的硅溶胶、聚乙烯醇乳液、乙二醇二缩水甘油醚、水、水性环氧树脂固化剂按照质量比为100:1-3:5-20:20-60:10-40:400-1000:20-50搅拌混合，得到水性胶粘剂；
(2)将水性胶粘剂对粒径为5-15mm的钢渣进行喷淋30-60min，得到改性钢渣；
(3)将改性钢渣与普通硅酸盐水泥搅拌混合，其中普通硅酸盐水泥用量为钢渣改性前重量的8-10％，得到钢渣混合料；
(4)钢渣混合料按水灰比为0.3-0.35加入水，搅拌，得到混凝土产品。
2.根据权利要求1所述的高钢渣含量透水混凝土的制备方法，其特征在于，所述的水性环氧树脂固化剂为咪唑、四乙烯五胺、三乙烯四胺、乙二胺、二乙烯三胺中的一种。
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