CN111410447A - 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥 - Google Patents

一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥 Download PDF

Info

Publication number
CN111410447A
CN111410447A CN202010301190.6A CN202010301190A CN111410447A CN 111410447 A CN111410447 A CN 111410447A CN 202010301190 A CN202010301190 A CN 202010301190A CN 111410447 A CN111410447 A CN 111410447A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel slag
cement
phosphate cement
composite phosphate
phosphate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010301190.6A
Other languages
English (en)
Inventor
罗中秋
马越
周新涛
母维宏
王路星
邵周军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN202010301190.6A priority Critical patent/CN111410447A/zh
Publication of CN111410447A publication Critical patent/CN111410447A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/02Phosphate cements
    • C04B12/027Phosphate cements mixtures thereof with other inorganic cementitious materials

Abstract

本发明公开了一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,属于快速修补建筑材料技术领域。该水泥的原料组成及重量份为钢渣100份、磷酸盐15~50份、缓凝剂1~5份;使用时该水泥材料与水的搅拌混合,具有凝结速度可控,早期强度高,低温凝结速度快,体积变形小,环境适应性广,耐磨性强及抗冻性好等优良性能;利用钢渣中复合的金属物制备磷酸盐水泥,降低了材料制备成本,同时为钢渣的高效资源化利用提供了一种新途径,该方法具有一定的环保和经济效益。

Description

一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥
技术领域
本发明涉及一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,属于快速修补建筑材料技术领域。
背景技术
钢渣是炼钢过程中排出的废渣,排放量一般为粗钢产量的10%至15%;作为钢铁生产的主要副产品,我国钢渣的年产量已超1亿吨,但利用率却不足30%;截止2018年,钢渣堆存量已达3亿吨。针对钢渣的处理,我国主要经历了三个阶段:1950-1970年处于置放阶段,钢渣的利用率几乎为零;1980-2005年处于粗发展阶段,但由于利用效果不佳,钢渣的利用率不到10%;2005年至今处于综合利用阶段,钢渣的处置利用率显著提高,但仍未超过30%;目前钢渣的综合利用主要包括冶金、农业应用、CO2封存、海洋应用、建筑等几个领域。虽然钢渣可利用在冶金、农业应用、海洋应用等多方面,但由于技术不成熟以及存在安全隐患等缺陷,限制了其在上述领域的应用。目前利用钢渣制备建筑材料成为大宗利用首选方案,但由于钢渣中含有大量的钙硅固溶体、镁铁相、钙铁相以及一定量的P2O5和游离氧化钙、氧化镁,导致钢渣在传统的硅酸盐水泥领域无法得到有效的利用。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其原料组成及重量份为钢渣100份、磷酸盐15~50份、缓凝剂1~5份;本发明方法制备的钢渣基多金属复合磷酸盐水泥是以磷酸盐为主要黏结相的一类无机胶凝材料,具有凝结速度可控,快硬早强,低温凝结速度快,耐磨性和抗冻性好以及干缩小等优良性能;以工业废渣钢渣为原料制备水泥,不仅降低了材料制备成本,同时可以降低环境负担、利于资源回收再利用,为钢渣的高效资源化利用提供一种新途径。
所述钢渣粉磨,过120目筛,筛余量小于5%。
所述钢渣经高温煅烧,煅烧温度为500℃~800℃。
所述缓凝剂为硼砂或冰醋酸。
所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
本发明钢渣基多金属复合磷酸盐水泥的养护方式为自然养护或恒温恒湿养护箱养护。
本发明优点和有益效果:
(1)本发明钢渣基多金属复合磷酸盐水泥使用方法与普通硅酸盐类似,只需添加水即可,操作简单;
(2)钢渣与磷酸盐通过酸碱化学反应,形成以磷酸盐为主要粘结相的无机胶凝材料,使材料具有凝结速度可控,快硬早强,低温凝结速度快,体积变形小,环境适应性广,耐磨性强及抗冻性好等优良性能;
(3)添加缓凝剂,可调节水泥材料的反应速度,进而改善材料的凝固速度,提高材料的可操作性,降低施工难度,拓展了钢渣基多金属复合磷酸盐水泥的应用前景;
(4)利用钢渣中复合金属物相制备磷酸盐水泥,降低了水泥材料制备成本,同时为钢渣的高效资源化利用提供了一种新途径,该方法具有一定的环保和经济效益。
附图说明
图1是钢渣粉的XRD图;
图2是钢渣基多金属复合磷酸盐水泥的XRD图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵16g、硼砂1g组成;钢渣经过粉磨,过120目筛,筛余量小于5%,钢渣的XRD图见图1;
(2)称取步骤(1)中混合物料,添加23.4g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度21.8MPa;对该材料进行XRD物相分析,结果见图2,从图中可以看出该材料含有钙硅固溶体、RO相等物相。
实施例2
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵25g、硼砂2g组成;钢渣经过粉磨,过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中混合物料,添加25.6g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度20.4MPa。
实施例3
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵45g、硼砂4g组成;钢渣经过粉磨,过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中的混合物料,添加30g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度20.2MPa。
实施例4
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢钠16g、冰醋酸5g组成;钢渣经过粉磨,过120目筛,筛余量小于5%;
(2)试样的制备:称取步骤(1)中的相应物料,添加24.2g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度22.4MPa。
实施例5
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵16g、硼砂1g组成;钢渣经600℃高温煅烧3h后,粉磨过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中的混合物料,添加23.4g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度22.2MPa。
实施例6
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵25g、硼砂2g组成;钢渣经700℃高温煅烧3h后,粉磨过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中的混合物料,添加25.6g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度24.2MPa。
实施例7
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢铵45g、硼砂4g组成;钢渣经800℃高温煅烧2h后,粉磨过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中的混合物料,添加29.8g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度21.0MPa。
实施例8
(1)本钢渣基多金属复合磷酸盐水泥由钢渣100g、磷酸二氢钠16g、冰醋酸5g组成;钢渣经500℃高温煅烧5h后,粉磨过120目筛,筛余量小于5%;
(2)称取步骤(1)中的混合物料,添加27.5g的水混合搅拌3min,迅速倒入20mm×20mm×20mm六联模具中,并在振动台上振动成型,制得钢渣基多金属复合磷酸盐水泥试样;试样成型3h后脱模,采用自然养护方式养护至一定龄期测试其抗压强度;试样1d抗压强度24.56MPa。
以上所述的实例,只是本发明的部分较优选方案,本领域的技术员在本发明技术方案范围内进行的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其特征在于:原料组成及重量份为钢渣100份、磷酸盐15~50份、缓凝剂1~5份。
2.根据权利要求1所述的钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其特征在于:钢渣经过粉磨,过120目筛,筛余量小于5%。
3.根据权利要求2所述的钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其特征在于:钢渣经高温煅烧,煅烧温度为500℃~800℃。
4.根据权利要求1所述的钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其特征在于:磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
5.根据权利要求1所述的钢渣基多金属复合磷酸盐水泥,其特征在于:缓凝剂为硼砂或冰醋酸。
CN202010301190.6A 2020-04-16 2020-04-16 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥 Pending CN111410447A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010301190.6A CN111410447A (zh) 2020-04-16 2020-04-16 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010301190.6A CN111410447A (zh) 2020-04-16 2020-04-16 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111410447A true CN111410447A (zh) 2020-07-14

Family

ID=71488316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010301190.6A Pending CN111410447A (zh) 2020-04-16 2020-04-16 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111410447A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112094099A (zh) * 2020-09-18 2020-12-18 昆明理工大学 一种钢渣基透水混凝土

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1805112A1 (ru) * 1990-11-14 1993-03-30 Inst Khim Silikatov Im I V Gre Bяжущee
JP2007106651A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Hazama Corp セメント組成物用膨張抑制剤及びセメント組成物
JP2009084144A (ja) * 2007-09-10 2009-04-23 Nippon Steel Corp 製鋼スラグ固化体の製造方法
KR100901004B1 (ko) * 2008-09-08 2009-06-04 주식회사 한국건설기술공사 습식 도로 시공용 조성물
CN102617059A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 深圳大学 磷酸盐基胶结料
CN104176959A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 昆明理工大学 一种铁系磷酸盐水泥
CN105859229A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 武汉理工大学 一种钢渣作胶凝材料和细集料的无水泥绿色砂浆及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1805112A1 (ru) * 1990-11-14 1993-03-30 Inst Khim Silikatov Im I V Gre Bяжущee
JP2007106651A (ja) * 2005-10-17 2007-04-26 Hazama Corp セメント組成物用膨張抑制剤及びセメント組成物
JP2009084144A (ja) * 2007-09-10 2009-04-23 Nippon Steel Corp 製鋼スラグ固化体の製造方法
KR100901004B1 (ko) * 2008-09-08 2009-06-04 주식회사 한국건설기술공사 습식 도로 시공용 조성물
CN102617059A (zh) * 2012-03-23 2012-08-01 深圳大学 磷酸盐基胶结料
CN104176959A (zh) * 2014-08-14 2014-12-03 昆明理工大学 一种铁系磷酸盐水泥
CN105859229A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 武汉理工大学 一种钢渣作胶凝材料和细集料的无水泥绿色砂浆及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CARDENAS BALAGUERA等: "Characterization of steel slag for the production of chemically bonded phosphate ceramics", 《CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS》 *
和森: "铜渣基磷酸盐胶凝材料的制备及固化电解锰渣的基础研究", 《中国优秀说书学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
林宗寿等: "《胶凝材料学》", 31 August 2014, 武汉理工大学出版社 *
王礼云: "《磷酸盐耐高温胶凝材料》", 30 June 1965, 中国工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112094099A (zh) * 2020-09-18 2020-12-18 昆明理工大学 一种钢渣基透水混凝土

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Preparation of high performance blended cements and reclamation of iron concentrate from basic oxygen furnace steel slag
CN103159450B (zh) 一种用钢渣制成的泡沫混凝土砌块的生产方法
CN105236908A (zh) 利用工业废渣制备的软土固化剂
CN101306929B (zh) 一种高掺量建筑垃圾蒸压砖及其生产方法
CN111410447A (zh) 一种钢渣基多金属复合磷酸盐水泥
CN104671825A (zh) 一种镍渣蒸压加气混凝土砌块及其制备方法
CN110734257A (zh) 一种高抗渗混凝土的配制方法
CN109665773A (zh) 一种炉渣代替细骨料的c80高强混凝土
CN109485286B (zh) 赤泥免烧砖用促进剂及其制备方法
CN103764588A (zh) 中性化抑制型早强水泥组合物
CN104250083B (zh) 一种冶金渣加气混凝土及其加工工艺和应用
CN111892312A (zh) 一种多固废大掺量利用方法
CN110540374A (zh) 一种铅锌尾矿—冶炼渣复合水泥及其制备方法
CN107337402B (zh) 一种多功能复合灌浆料
CN110950644A (zh) 一种钢渣烧结砖及其制备方法
CN108373298B (zh) 一种镍铁渣草酸盐化学键合胶凝材料
CN110799472A (zh) 混凝土组合物及其制造方法
CN106977151A (zh) 一种固废轻集料干混砂浆及其制备方法
CN103466981B (zh) 一种增强型复合水泥及其制备方法
CN107056202B (zh) 碳化钢渣水泥制备低碳胶凝材料的促进剂及其应用方法
AU2020103188A4 (en) Concrete Containing Coal-to-liquids Coarse Slag and Preparation Method thereof
CN105859162A (zh) 一种浸出钢渣细粉造粒制备吸声材料的方法
AU2020103181A4 (en) Method for Preparing Steel Slag-Slag-Gypsum Composite Cementitious Material by Mixed Grinding
CN109553320B (zh) 一种镍渣质水泥膨胀剂及掺杂该膨胀剂的硅酸盐类水泥
CN110204232A (zh) 一种镍铁渣微细化砂混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination