CN112094099A - 一种钢渣基透水混凝土 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢渣基透水混凝土，其组成物及重量份为钢渣100份、磷酸盐15‑30份、缓凝剂1‑5份、钢渣骨料50‑150份；使用时该混凝土材料与水搅拌混合均匀，成形，自然养护即可，其具有早期强度高，低温凝结速度快，体积变形小，环境适应性广，透水性能良好等优良性能；本发明克服了传统透水混凝土强度低的缺点，同时可以有效处理大量废弃钢渣，实现节能降耗与减排，具有一定的环保和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢渣基透水混凝土，属于建筑材料技术领域。
背景技术
钢渣是钢铁工业的主要固体废物，每年都在大量生产，应被视为绿色资源。根据中国国家统计局的数据显示，2019年中国粗钢产量为9.963亿吨，钢渣产量超过1亿吨。在中国，钢渣年产量巨大，但回收率还达不到30％。造成钢渣利用率低的原因，主要包括过时的处理方法，有限的道路建设利用率以及应用于农业的法律限制。过低的利用率造成钢渣被大量堆存，占用大量土地与农田，污染环境。并且，钢渣中的碱性浸出液还会对地下水及土壤造成潜在污染。因此，钢渣的资源化利用已经成为社会和行业需要面临的重要问题。
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透水混凝土，其组成物及重量份为钢渣100份、磷酸盐15-30份、缓凝剂1-5份、钢渣骨料50-150份；使用时该混凝土材料与水搅拌混合均匀，成形，自然养护即可，本发明方法制备的透水混凝土是以钢渣基磷酸盐水泥为主要黏结相，钢渣原料为骨料的一类无机胶凝材料，具有早期强度高，低温凝结速度快，体积变形小，环境适应性广，透水性能良好等优良性能；以工业废渣钢渣为原料制备透水混凝土，不仅降低了材料制备成本，克服了传统透水混凝土强度低的缺点，同时可以实现节能降耗与减排，本发明有助于新型环保透水混凝土的发展，为钢渣的高效资源化利用提供一种新途径。
所述钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末。
所述钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度2.5-15.0mm的材料。
所述磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾或磷酸二氢钠。
所述缓凝剂为硼砂。
本发明钢渣基透水混凝土的养护方式为自然养护。
本发明优点和有益效果：
（1）本发明钢渣基透水混凝土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，复合钢渣骨料制备新型透水混凝土，使混凝土具有早期强度高，低温凝结速度快，体积变形小，环境适应性广，透水性能良好等优良性能；
（3）利用钢渣中复合金属物相制备磷酸盐水泥，钢渣骨料替代天然骨料，克服了传统透水混凝土强度低的缺点，同时可以实现节能降耗与减排，这项研究有助于新型环保透水混凝土的发展，为钢渣的高效资源化利用提供一种新途径，具有一定的环保和经济效益。
具体实施方式
以下结合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）本钢渣基透水混凝土由钢渣100份、磷酸二氢钠25份、硼砂3份、钢渣骨料100份组成；钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末，钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度2.5-5.0mm的材料；
（2）称取步骤（1）中混合物料，添加36.5份的水混合搅拌3min，迅速倒入40mm×40mm×40mm六联模具中，通过振动成型法成型，制得钢渣基透水混凝土试样；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及透水性；试样3d抗压强度14.6MPa，透水系数5.71mm/s。
实施例2
（1）本钢渣基透水混凝土由钢渣100份、磷酸二氢铵30 份、硼砂5份、钢渣骨料150份组成；钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末，钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度2.5-5.0mm的材料；
（2）称取步骤（1）中混合物料，添加45.6份的水混合搅拌3min，迅速倒入40mm×40mm×40mm六联模具中，通过振动成型法成型，制得钢渣基透水混凝土试样；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及透水性；试样3d抗压强度16.7MPa，透水系数6.80mm/s。
实施例3
（1）本钢渣基透水混凝土由钢渣100份、磷酸二氢钾25份、硼砂1份、钢渣骨料100份组成；钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末，钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度2.5-5.0mm的材料；
（2）称取步骤（1）中混合物料，添加36.2份的水混合搅拌3min，迅速倒入40mm×40mm×40mm六联模具中，通过振动成型法成型，制得钢渣基透水混凝土试样；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及透水性；试样3d抗压强度13.4MPa，透水系数5.83mm/s。
实施例4
（1）本钢渣基透水混凝土由钢渣100份、磷酸二氢铵20份、硼砂3份、钢渣骨料100份组成；钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末，钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度5-10mm的材料；
（2）称取步骤（1）中混合物料，添加35.7份的水混合搅拌3min，迅速倒入40mm×40mm×40mm六联模具中，通过振动成型法成型，制得钢渣基透水混凝土试样；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及透水性；试样3d抗压强度17.2MPa，透水系数7.13mm/s。
实施例5
（1）本钢渣基透水混凝土由钢渣100份、磷酸二氢铵15份、硼砂3份、钢渣骨料50份组成；钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末，钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度10-15mm的材料；
（2）称取步骤（1）中混合物料，添加26.9份的水混合搅拌3min，迅速倒入40mm×40mm×40mm六联模具中，通过振动成型法成型，制得钢渣基透水混凝土试样；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及透水性；试样3d抗压强度14.6MPa，透水系数7.45mm/s。
Claims (6)
1.一种钢渣基透水混凝土，其特征在于：组成物及重量份为钢渣100份、磷酸盐15-30份、缓凝剂1-5份、钢渣骨料50-150份。
2.根据权利要求1所述的钢渣基透水混凝土，其特征在于：钢渣是经过粉磨，过120目筛，筛余量小于5%的粉末。
3.根据权利要求1所述的钢渣基透水混凝土，其特征在于：钢渣骨料是钢渣经粉碎过筛后制得的粒度2.5-15.0mm的材料。
4.根据权利要求1所述的钢渣基透水混凝土，其特征在于：使用时，将钢渣、磷酸盐、缓凝剂、钢渣骨料与水混合均匀，成形，自然养护即可。
5.根据权利要求1所述的钢渣基透水混凝土，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。
6.根据权利要求1所述的钢渣基透水混凝土，其特征在于：缓凝剂为硼砂。
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