CN109516728A - 一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,原料组成按重量组分如下:原料组成重量份为:稀土尾砂40~55份、钢渣80~100份、水泥35~45份、增强剂10~15份、碎石25~35份、赤泥12~17份、煤矸石50~75份、改性凹凸棒土15~25份、表面活性剂5~11份、粘接剂13~18份、着色粉2.5~6.5份、水60~80份,本发明具有良好的透水性能,在配料过程中加入了合理配比的粘接剂,使得原料各组分之间有效的结合,提高紧实度和强度。

Description

一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,涉及建材技术领域。
背景技术
钢渣是目前较难高附加值利用的一种冶金固体废弃物,我国目前各大钢铁厂炼钢产生的大量废渣无法处置,长期占地搁置,浪费资源并且引起一定的环境污染。
目前市场上建材领域的一些透水砖、透水路面等的透水性材料主要原料采用陶瓷或混凝土,陶瓷透水砖要采用大量的矿土资源,原料的开采造成对环境的破坏,陶瓷型透水砖生产工艺复杂,而且陶瓷基砖在成型烧结时需要耗费大量的能源,成本高,生产效率低,环保投入大,一次性投资规模大。
本发明的目的是通过对废钢渣的工艺处理,加入专用增强剂配合高强度水泥,采用二次布料振动加压成型工艺制成透水性优异、抗压强度很高的全生态钢渣混凝土透水砖。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,具有良好的透水性能,在配料过程中加入了合理配比的粘接剂,使得原料各组分之间有效的结合,提高紧实度和强度,有效的改善了透水砖的品质,解决了现有陶瓷类透水砖成本高、耗能高;混凝土透水砖的透水性和抗压强度不能兼顾的问题,还利用了冶金固体废弃物钢渣,解决了钢渣造成的资源浪费和环境污染的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂40~55份、钢渣80~100份、水泥35~45份、增强剂10~15份、碎石25~35份、赤泥12~17份、煤矸石50~75份、改性凹凸棒土15~25份、表面活性剂5~11份、粘接剂13~18份、着色粉2.5~6.5份、水60~80份;
所述混凝土透水砖制备方法,其具体步骤如下:
(1)配料:将稀土尾砂、钢渣、水泥、增强剂、碎石、赤泥、煤矸石、改性凹凸棒土、水配方称取后,粉碎,再与表面活性剂、粘接剂、着色粉、得料1;
(2)制坯:将料1加水搅拌,在500~550r/min的搅拌速度下拌匀,放入模具中,加压振动成型,成型激振力大于2.5吨,然后脱模即制得初坯;
(3)养护:将制备的初坯在150~160℃下养护12~18h,将温度降至100~110℃,保温2.5~5.5h,再在55~65℃下养护2~3周;
(4)二次养护:将经过步骤(3)养护的坯体,进行二次养护,即得本发明透水砖。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,钢渣的规格为粒径3-5mm的用于砖体,粒径为1-3mm的用于砖体上表面。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为9.5~11.5mm。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液,乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水砖强度较高,聚乙烯醇乳液制成透水砖强度一般,但掺量较低成本也低。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为12~16mm。
所述的透水砖,所述的改性凹凸棒土,先将凹凸棒土粉碎,过65~75目筛,浸泡在浓度为0.15~0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,50~60min后,过滤,将滤渣浸泡在含量为15~18%的盐水溶液中,在130~150KHz的频率下超声10~15min,二次过滤,在氮气保护下,将滤渣在800~1100℃下煅烧2.5~3h,冷却即可。
所述的透水砖,所述的表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。
所述的透水砖,所述的粘接剂,是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按0.5~0.8:1.5~1.8:0.6~0.9的质量比混合制得。
所述的透水砖,所述的二次养护,养护温度为120~130℃,相对湿度为65~70%,养护时间为24~32h。
本发明一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法具有良好的透水性能,在配料过程中加入了合理配比的粘接剂,使得原料各组分之间有效的结合,提高紧实度和强度,有效的改善了透水砖的品质,解决了现有陶瓷类透水砖成本高、耗能高;混凝土透水砖的透水性和抗压强度不能兼顾的问题,还利用了冶金固体废弃物钢渣,解决了钢渣造成的资源浪费和环境污染的问题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂40份、钢渣80份、水泥35份、增强剂10份、碎石25份、赤泥12份、煤矸石50份、改性凹凸棒土15份、表面活性剂5份、粘接剂13份、着色粉2.5份、水60份;
所述混凝土透水砖制备方法,其具体步骤如下:
(1)配料:将稀土尾砂、钢渣、水泥、增强剂、碎石、赤泥、煤矸石、改性凹凸棒土、水配方称取后,粉碎,再与表面活性剂、粘接剂、着色粉、得料1;
(2)制坯:将料1加水搅拌,在500r/min的搅拌速度下拌匀,放入模具中,加压振动成型,成型激振力大于2.5吨,然后脱模即制得初坯;
(3)养护:将制备的初坯在150℃下养护12h,将温度降至100℃,保温2.5h,再在55℃下养护2周;
(4)二次养护:将经过步骤(3)养护的坯体,进行二次养护,即得本发明透水砖。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,钢渣的规格为粒径3-5mm的用于砖体,粒径为1-3mm的用于砖体上表面。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为9.5~11.5mm。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液,乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水砖强度较高,聚乙烯醇乳液制成透水砖强度一般,但掺量较低成本也低。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为12~16mm。
所述的透水砖,所述的改性凹凸棒土,先将凹凸棒土粉碎,过65~75目筛,浸泡在浓度为0.15mol/L的氢氧化钠溶液中,50min后,过滤,将滤渣浸泡在含量为15%的盐水溶液中,在130KHz的频率下超声10min,二次过滤,在氮气保护下,将滤渣在800℃下煅烧2.5h,冷却即可。
所述的透水砖,所述的表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。
所述的透水砖,所述的粘接剂,是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按0.5:1.5:0.6的质量比混合制得。
所述的透水砖,所述的二次养护,养护温度为120℃,相对湿度为65%,养护时间为24h。
实施例2
一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂55份、钢渣100份、水泥45份、增强剂15份、碎石35份、赤泥17份、煤矸石75份、改性凹凸棒土25份、表面活性剂11份、粘接剂18份、着色粉6.5份、水80份;
所述混凝土透水砖制备方法,其具体步骤如下:
(1)配料:将稀土尾砂、钢渣、水泥、增强剂、碎石、赤泥、煤矸石、改性凹凸棒土、水配方称取后,粉碎,再与表面活性剂、粘接剂、着色粉、得料1;
(2)制坯:将料1加水搅拌,在550r/min的搅拌速度下拌匀,放入模具中,加压振动成型,成型激振力大于2.5吨,然后脱模即制得初坯;
(3)养护:将制备的初坯在160℃下养护18h,将温度降至110℃,保温5.5h,再在65℃下养护3周;
(4)二次养护:将经过步骤(3)养护的坯体,进行二次养护,即得本发明透水砖。
3.所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,其特征在于:钢渣的规格为粒径3-5mm的用于砖体,粒径为1-3mm的用于砖体上表面。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为9.5~11.5mm。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液,乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水砖强度较高,聚乙烯醇乳液制成透水砖强度一般,但掺量较低成本也低。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为12~16mm。
所述的透水砖,所述的改性凹凸棒土,先将凹凸棒土粉碎,过65~75目筛,浸泡在浓度为0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,60min后,过滤,将滤渣浸泡在含量为18%的盐水溶液中,在150KHz的频率下超声15min,二次过滤,在氮气保护下,将滤渣在1100℃下煅烧3h,冷却即可。
所述的透水砖,所述的表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。
所述的透水砖,所述的粘接剂,是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按0.8:1.8:0.9的质量比混合制得。
所述的透水砖,所述的二次养护,养护温度为130℃,相对湿度为70%,养护时间为32h。
实施例3
一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂45份、钢渣90份、水泥40份、增强剂12份、碎石30份、赤泥14份、煤矸石65份、改性凹凸棒土20份、表面活性剂8份、粘接剂15份、着色粉4.5份、水70份;
所述混凝土透水砖制备方法,其具体步骤如下:
(1)配料:将稀土尾砂、钢渣、水泥、增强剂、碎石、赤泥、煤矸石、改性凹凸棒土、水配方称取后,粉碎,再与表面活性剂、粘接剂、着色粉、得料1;
(2)制坯:将料1加水搅拌,在525r/min的搅拌速度下拌匀,放入模具中,加压振动成型,成型激振力大于2.5吨,然后脱模即制得初坯;
(3)养护:将制备的初坯在155℃下养护15h,将温度降至105℃,保温3.5h,再在60℃下养护2.5周;
(4)二次养护:将经过步骤(3)养护的坯体,进行二次养护,即得本发明透水砖。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,钢渣的规格为粒径3-5mm的用于砖体,粒径为1-3mm的用于砖体上表面。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为9.5~11.5mm。
所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液,乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水砖强度较高,聚乙烯醇乳液制成透水砖强度一般,但掺量较低成本也低。
所述的透水砖,所述的碎石,其粒径为12~16mm。
所述的透水砖,所述的改性凹凸棒土,先将凹凸棒土粉碎,过65~75目筛,浸泡在浓度为0.18mol/L的氢氧化钠溶液中,55min后,过滤,将滤渣浸泡在含量为16%的盐水溶液中,在140KHz的频率下超声12.5min,二次过滤,在氮气保护下,将滤渣在900℃下煅烧2.8h,冷却即可。
所述的透水砖,所述的表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。
所述的透水砖,所述的粘接剂,是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按0.6:1.7:0.7的质量比混合制得。
所述的透水砖,所述的二次养护,养护温度为125℃,相对湿度为66%,养护时间为28h。

Claims (10)

1.一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法,其特征在于,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂40~55份、钢渣80~100份、水泥35~45份、增强剂10~15份、碎石25~35份、赤泥12~17份、煤矸石50~75份、改性凹凸棒土15~25份、表面活性剂5~11份、粘接剂13~18份、着色粉2.5~6.5份、水60~80份;
所述混凝土透水砖制备方法,其具体步骤如下:
(1)配料:将稀土尾砂、钢渣、水泥、增强剂、碎石、赤泥、煤矸石、改性凹凸棒土、水配方称取后,粉碎,再与表面活性剂、粘接剂、着色粉、得料1;
(2)制坯:将料1加水搅拌,在500~550r/min的搅拌速度下拌匀,放入模具中,加压振动成型,成型激振力大于2.5吨,然后脱模即制得初坯;
(3)养护:将制备的初坯在150~160℃下养护12~18h,将温度降至100~110℃,保温2.5~5.5h,再在55~65℃下养护2~3周;
(4)二次养护:将经过步骤(3)养护的坯体,进行二次养护,即得本发明透水砖。
2.根据权利要求1所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,其特征在于,原料组成按重量组分如下:稀土尾砂45份、钢渣90份、水泥40份、增强剂12份、碎石30份、赤泥14份、煤矸石65份、改性凹凸棒土20份、表面活性剂8份、粘接剂15份、着色粉4.5份、水70份。
3.根据权利要求1所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,其特征在于:钢渣的规格为粒径3-5mm的用于砖体,粒径为1-3mm的用于砖体上表面。
4.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的碎石,其粒径为9.5~11.5mm。
5.根据权利要求1任一项所述的利用钢渣作为骨料的混凝土透水砖,其特征在于:增强剂选自乙烯醋酸乙烯乳液或聚乙烯醇乳液,乙烯醋酸乙烯乳液制成的透水砖强度较高,聚乙烯醇乳液制成透水砖强度一般,但掺量较低成本也低。
6.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的碎石,其粒径为12~16mm。
7.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的改性凹凸棒土,先将凹凸棒土粉碎,过65~75目筛,浸泡在浓度为0.15~0.2mol/L的氢氧化钠溶液中,50~60min后,过滤,将滤渣浸泡在含量为15~18%的盐水溶液中,在130~150KHz的频率下超声10~15min,二次过滤,在氮气保护下,将滤渣在800~1100℃下煅烧2.5~3h,冷却即可。
8.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的表面活性剂,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵和月桂醇硫酸钠中的任一种。
9.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的粘接剂,是将仙人掌汁、黏土和二氧化硅按0.5~0.8:1.5~1.8:0.6~0.9的质量比混合制得。
10.如权利要求1所述的透水砖,其特征在于,所述的二次养护,养护温度为120~130℃,相对湿度为65~70%,养护时间为24~32h。
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