CN110451875A - 一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于透水混凝土技术领域，具体涉及一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土及其制备方法。普通硅酸盐水泥、混合集料、减水剂、偏高岭土、改性胶料、混凝土专用水剂粉剂和水；其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化。本发明制备的钢渣透水混凝土，具有比普通透水混凝土有着更好的透水率，同时因为进行了蒸汽老化，具有比钢渣透水混凝土有着更好的体积稳定性，因此可以加入更多的钢渣量，提高钢渣的利用率。

Description

一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于透水混凝土技术领域，具体涉及一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土及其制备方法。
背景技术
伴随着厄尔尼诺现象，极端天气不断的出现，到了夏季经常出现城市暴雨的现象，导致城市内涝现象的出现，便有了海绵城市的构想，能够透水的混凝土就是其中的重要一环，能在暴雨时，加速水的下渗，有效减少城市内涝现象的出现，并在天气干燥的时候，储存的水能在拿出来利用。
渣是在炼钢过程中的一种副产品，它由生铁中的各种杂质元素例如硅、锰、磷等在熔炼中与氧气反应生产各种氧化物及盐类，钢渣的矿物组成主要由硅酸三钙组成，剩下由硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙组成，钢渣的组成类似于水泥熟料。钢渣作为一种固废在国内利用率很低，但是由于其粉碎后有表面纹理粗糙、多孔、呈玻璃状的物理性质，与透水混凝土初衷所吻合。
钢渣中存在游离的钙和氧化镁，会导致其有潜在的体积变化，严重的将会导致开裂等现象的出现；氢氧化钙溶于水，随着水流造成损失，造成强度的下降，同时也因为内部矿物膨胀，导致强度和透水效率变差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土及其制备方法，本发明制备得到的透水混凝土的体积稳定性能好。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，包括以下质量份组分：
普通硅酸盐水泥 600-800g
混合集料 1800-2000g
减水剂 1g-2g
偏高岭土 0.8g-1.3g
改性胶料 3g-4g
混凝土专用水剂粉剂 16-18g
水 110-130g
其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化。
作为本发明的优选方案，所述改性胶料为水溶性环氧树脂。
作为本发明的优选方案，所述钢渣的型号规格是3-6mm，所述碎石的平均粒径是4-8mm。
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
第一步，按照配方的比例分别称取普通硅酸盐水泥、混合集料、减水剂、偏高岭土、改性胶料、混凝土专用水剂粉剂和水，备用；
第二步，将钢渣进行蒸汽老化处理，其中，注入蒸汽时间为48小时，自然冷却至室温；
第三步，将蒸汽老化处理的钢渣和碎石混合均匀得混合集料，将混合集料和50%-60%水投料并搅拌处理，得混合物A；
第四步，往混合物A中依次投入普通硅酸盐水泥、偏高岭土、改性胶料和剩余的水，再次搅拌处理，得混合物B；
第五步，往混合物B中加入减水剂和混凝土专用水剂粉剂，搅拌、出料，即得。
作为本发明的优选方案，所述第二步中蒸汽老化处理的整个过程持续6天。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1. 本发明的工艺简单，按照配比，按照工艺步骤进行即可，即可获得性能良好的钢渣透水混凝土。
2. 本发明制备的钢渣透水混凝土，具有比普通透水混凝土有着更好的透水率，同时因为进行了蒸汽老化，具有比钢渣透水混凝土有着更好的体积稳定性，因此可以加入更多的钢渣量，提高钢渣的利用率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，包括以下质量份组分：
普通硅酸盐水泥 600g
混合集料 1800g
减水剂 1g
偏高岭土 0.8g
改性胶料 3g
混凝土专用水剂粉剂 16g
水 110g
其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化，所述改性胶料为水溶性环氧树脂，所述钢渣的型号规格是3-6mm，所述碎石的平均粒径是4-8mm。
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将炉渣用油布或者薄板覆盖钢渣，注入蒸汽48小时，揭开钢渣，然后自然冷却，整个过程持续6天；投入混合集料为1800g，然后拌合用水的50%-60%投料，并进行搅拌；投入普通硅酸盐水泥600g及掺合料偏高岭土0.8g和改性胶料水溶性环氧树脂3g，再将剩余的拌合水投入搅拌30s；然后在加入外加剂减水剂1g和混凝土专用水剂粉剂16g，搅拌1min，然后出料，即得。
实施例2
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，包括以下质量份组分：
普通硅酸盐水泥 700g
混合集料 1900g
减水剂 1.5g
偏高岭土 1.15g
改性胶料 3.5g
混凝土专用水剂粉剂 17g
水 120g
其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化；所述改性胶料为水溶性环氧树脂；所述钢渣的型号规格是3-6mm，所述碎石的平均粒径是4-8mm。
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将炉渣用油布或者薄板覆盖钢渣，注入蒸汽48小时，揭开钢渣，然后自然冷却，整个过程持续6天；投入混合集料为1900g，然后拌合用水的50%-60%投料，并进行搅拌；投入普通硅酸盐水泥700g及掺合料偏高岭土1.15g和改性胶料水溶性环氧树脂3.5g，再将剩余的拌合水投入搅拌30s；然后在加入外加剂减水剂1.5g和混凝土专用水剂粉剂17g，搅拌1min，然后出料，即得。
实施例3
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，包括以下质量份组分：
普通硅酸盐水泥 800g
混合集料 2000g
减水剂 2g
偏高岭土 1.3g
改性胶料 4g
混凝土专用水剂粉剂 18g
水 130g
其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化，所述改性胶料为水溶性环氧树脂，所述钢渣的型号规格是3-6mm，所述碎石的平均粒径是4-8mm。
一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，包括以下步骤：
将炉渣用油布或者薄板覆盖钢渣，注入蒸汽48小时，揭开钢渣，然后自然冷却，整个过程持续6天；投入混合集料为2000g，然后拌合用水的50%-60%投料，并进行搅拌；投入普通硅酸盐水泥800g及掺合料偏高岭土1.3g和改性胶料水溶性环氧树脂4g，再将剩余的拌合水投入搅拌30s；然后在加入外加剂减水剂2g和混凝土专用水剂粉剂18g，搅拌1min，然后出料，即得。
力学性能检测依照国家标准《透水混凝土路面技术规程》，采用边长为150mm的标准立方体试件的模具，将按照配方比例搅拌好的混凝土倒入模具中。然后进行均匀的捣插，直至混凝土浆体内不存在空洞，试件制好后用不透水的薄膜将表面覆盖，放入温度为20±5℃的环境中静置24h。然后拆模，拆模后将样品放入温度为20±2℃，相对湿度为95%以上的标准养护室中进行养护，等待3天，7天和28天后取出，对其强度进行测试。
表1. 混凝土配料表
水泥（g） 集料（g） 外加剂1（g） 外加剂2（g） 水（g）
800 2000 3.3 22 130
所述钢渣透水混凝土混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2。
普通透水混凝土钢渣的成分全用碎石来代替。
表 2. 不同混凝土的抗压强度
透水混凝土透水性能检测同样依照国家标准测量采用定水头法，保持固定的水压不变，通过一定时间内透过试件的水量来计算出透水系数。
试样为圆柱体试样，试验的主要步骤如下：首先测量圆柱体试样的直径（D）和厚度（L），分布测量两次，取平均值。计算试样的上表面面积（A），然后将试样的四周用密封材料密封好，使其不漏水，水紧从试样的上下表面进行渗透，待密封材料固化后，将试样放入真空装置，抽真空至90±1kPa，并保持30min。在保持真空的同时，加入足够的水将试样覆盖并使水位高出试样10cm，停止抽真空，浸泡20min，将其取出，装入透水系数实验装置，将试样与透水桶连接密封好。放入溢流水槽，打开供水阀门，使无气水进入容器中，等溢流槽的溢流口和透水圆筒的溢流口流出水量稳定后，用量筒从出水口接水，记录5min流出的水量（Q），测量三次平均值。用钢尺测量透水桶的水位与溢流水槽水位之差（H），并用温度计测量实验中溢流水槽中水的温度（T）。
实验结果按下式进行计算。
式中KT---水温为T℃时的透水系数（cm/s）
--ts内的渗出水量（mL）
--试件的厚度（cm）
--水位差（cm）
t---测定的时间（s）
A---截面面积（cm2）
表 3. 不同透水混凝土的透水系数
以上所述，仅是本发明较佳的实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，其特征在于，包括以下质量份组分：
普通硅酸盐水泥 600-800g
混合集料 1800-2000g
减水剂 1g-2g
偏高岭土 0.8g-1.3g
改性胶料 3g-4g
混凝土专用水剂粉剂 16-18g
水 110-130g
其中，所述混合集料包括钢渣和碎石，所述钢渣和碎石的质量比为3:2，且所述钢渣在使用前需经过蒸汽老化。
2.根据权利要求1所述的一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，其特征在于，所述改性胶料为水溶性环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土，其特征在于，所述钢渣的型号规格是3-6mm，所述碎石的平均粒径是4-8mm。
4.权利要求1所述的一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，按照配方的比例分别称取普通硅酸盐水泥、混合集料、减水剂、偏高岭土、改性胶料、混凝土专用水剂粉剂和水，备用；
第二步，将钢渣进行蒸汽老化处理，其中，注入蒸汽时间为48小时，自然冷却至室温；
第三步，将蒸汽老化处理的钢渣和碎石混合均匀得混合集料，将混合集料和50%-60%水投料并搅拌处理，得混合物A；
第四步，往混合物A中依次投入普通硅酸盐水泥、偏高岭土、改性胶料和剩余的水，再次搅拌处理，得混合物B；
第五步，往混合物B中加入减水剂和混凝土专用水剂粉剂，搅拌、出料，即得。
5.根据权利要求4所述的一种经过前期预处理后的钢渣透水混凝土的制备方法，其特征在于，所述第二步中蒸汽老化处理的整个过程持续6天。
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