CN112374811A - 一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途，以质量份计，所述透水混凝土包括：钢渣粉10‑20份，钢渣骨料70‑90份，激发剂1‑3份，外加剂0.1‑0.5份，水2‑8份，按照质量份配比称取原料，混合均匀后浇注模具中，经养护制得所述透水混凝土。相比于现有技术中以水泥和砂石骨料作为主要原材料的透水混凝土，本发明所述透水混凝土将钢渣粉作为水硬性胶凝材料代替水泥，将钢渣骨料代替砂石骨料，不仅可以实现钢渣的资源化利用，保护环境，还具有密度高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适用于海工工程。

Description

一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及固废综合利用技术领域，具体涉及一种利用钢渣制备的透水混 凝土及其制备方法和用途。
背景技术
随着城市的建设和发展，城市的地表逐渐被钢筋混凝土覆盖，不透水路面 阻碍了地上水和地下水的循环，造成瞬时水资源的大量浪费和地下水的枯竭。 因此，在2012年4月的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，首次提出了 “海绵城市”概念。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像 海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性， 能够适应环境变化和应对自然灾害，如下雨时能瞬间吸水、蓄水、渗水和净水， 在干燥时能将水分释放，也就是能平衡水资源，防止出现内涝或者旱灾。
透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土、透水地坪，起初是由欧美、日 本等国家针对原城市道路的路面的缺陷开发使用的。透水混凝土具有排水透水、 降噪吸尘等功能，可有效实现降水的排泄与水质净化，缓解城市内涝问题，防 止地下水位下降，调节温湿变化，减缓城市的“热岛效应”。因此，透水混凝 土成为推进海绵城市建设的重要途径，越来越多的工程建设项目被要求使用透 水混凝土。目前，透水混凝土采用砂石骨料和水泥作为主要原材料进行制备， 在水的浮力作用下长期浸泡，极易导致透水混凝土开裂的问题，严重影响透水 混凝土的质量和耐久性。
钢渣是炼钢过程中的一种废渣，主要包括由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂 质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物，以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐 类。由于钢渣至今未能得到有效利用，致使大量钢渣占用土地并污染环境，然 而钢渣并非不可用固体废弃物，其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁以及氧化镁 等可利用组分，因此，钢渣的处理和资源化利用问题越来越受到重视。
现有技术公开了一些利用钢渣制备透水混凝土的技术方案，例如 CN104003666A公开了一种高早期强度的钢渣透水混凝土及其制备方法和用途， 所述钢渣透水混凝土的原料以重量份计，包括如下组分：水泥10-17份，钢渣微 粉1-5份，钢渣骨料65-82份，黄砂或石子0-10份，水4-6份。所述钢渣透水混 凝土使用水泥、水、钢渣微粉、钢渣骨料制备混凝土，亦可加入少量黄砂、石 子作为骨料，在3d内即可形成很高的抗压强度，方便透水路面系统工程的后续 施工。
CN106478003A公开了一种基于多级再生骨料的耐久透水混凝土及其制备 方法，所述耐久透水混凝土包括天然骨料、再生骨料、矿物质、水泥、黏合剂、 增强剂和减水剂，所述天然骨料为卵石和碎石，所述再生骨料为废弃混凝土和 废弃砖，所述矿物质为工业垃圾矿渣和钢渣，所述水泥为粉煤灰硅酸盐水泥， 所述黏合剂为硅灰和聚环氧乙烷，所述增强剂为聚丙烯纤维。所述耐久透水混 凝土同时使用了废弃混凝土、废弃砖、工业垃圾矿渣以及钢渣，提高了固体废 弃物的资源化利用率。
CN110143796A公开了一种掺钢渣骨料再生透水混凝土的制备方法，所述透 水混凝土包括如下重量份的原料：水119-156份，水泥334-471份，粉煤灰37-147 份，再生骨料1074-1098份，钢渣488-508份。所述透水混凝土将钢渣作为骨料 替代部分的再生骨料掺入再生透水混凝土中制成掺钢渣骨料再生透水混凝土， 变废为宝，具有重大的经济效益和环境效益。
然而，现有技术公开的利用钢渣制备的透水混凝土仍然使用了大量的水泥 作为水硬性胶凝材料，成本较高，目前亟需开发一种新型的利用钢渣制备的透 水混凝土及其制备方法，不仅可以实现钢渣的资源化利用，保护环境，还具有 密度高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适用于海工工程。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制 备方法和用途，相比于现有技术中以水泥和砂石骨料作为主要原材料的透水混 凝土，本发明所述透水混凝土将钢渣粉作为水硬性胶凝材料代替水泥，将钢渣 骨料代替砂石骨料，不仅可以实现钢渣的资源化利用，保护环境，还具有密度 高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适用于海工工程。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种利用钢渣制备的透水混凝土，以质量份计， 所述透水混凝土包括：钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外 加剂0.1-0.5份，水2-8份。
以质量份计，本发明所述透水混凝土包括钢渣粉10-20份，例如10份、12 份、14份、15份、16份、18份或20份等，但并不仅限于所列举的数值，该数 值范围内其他未列举的数值同样适用。
以质量份计，本发明所述透水混凝土包括钢渣骨料70-90份，例如70份、 72份、75份、78份、80份、83份、85份、87份或90份等，但并不仅限于所 列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
以质量份计，本发明所述透水混凝土包括激发剂1-3份，例如1份、1.3份、 1.5份、1.7份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等，但并不仅限于所列举的 数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
以质量份计，本发明所述透水混凝土包括外加剂0.1-0.5份，例如0.1份、 0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内 其他未列举的数值同样适用。
以质量份计，本发明所述透水混凝土包括水2-8份，例如2份、3份、4份、 5份、6份、7份或8份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未 列举的数值同样适用。
本发明所述透水混凝土通过激发剂将钢渣粉的活性激发出来，使得被激发 的钢渣粉可以作为水硬性胶凝材料代替水泥，同时将钢渣骨料代替砂石骨料， 即全部使用固体废弃物钢渣作为透水混凝土的主要原材料，实现了钢渣的资源 化利用，保护了生态环境；而且，所述透水混凝土通过各组分配比的协同作用， 并通过外加剂优化透水混凝土的综合性能，具有密度高、抗浮能力强、透水系 数高、强度高等优点，适用于海工工程。
作为本发明优选的技术方案，所述钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)， 例如1:0.1、1:0.11、1:0.12、1:0.13、1:0.14或1:0.15等，但并不仅限于所列举的 数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述透水混凝土控制钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)，不仅 可以充分保证将钢渣粉的活性激发出来，使得被激发的钢渣粉可以作为水硬性 胶凝材料代替水泥，还可以尽可能减少激发剂的用量，防止激发剂影响透水混 凝土的酸碱性。
优选地，所述钢渣粉和钢渣骨料的质量比为1:(5-7)，例如1:5、1:5.5、1:6、 1:6.5或1:7等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值 同样适用。
本发明所述透水混凝土控制钢渣粉和钢渣骨料的质量比为1:(5-7)，可以有 效保证作为水硬性胶凝材料的钢渣粉能将钢渣骨料牢牢粘结起来。
作为本发明优选的技术方案，所述钢渣粉的比表面积＞400m2/kg。
本发明所述钢渣粉通过控制比表面积＞400m2/kg，可以有效增大其与激发剂 的接触面积，从而保证被激发后的钢渣粉可以作为水硬性胶凝材料代替水泥， 具有良好的早期强度以及水化速度。
优选地，所述钢渣粉的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎和 磨细后制得所述钢渣粉。
作为本发明优选的技术方案，所述钢渣骨料的粒径为1-20mm，例如1mm、 5mm、7mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm等，但并不仅限于所列举 的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以 及16-20mm。
优选地，所述钢渣骨料中5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量 比为1:(1-2):(1-2)，例如1:1:1、1:1:1.5、1:1:2、1:1.5:1、1:1.5:1.5、1:1.5:2、1:2:1、 1:2:1.5或1:2:2等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数 值同样适用。
本发明所述钢渣骨料的颗粒级配被分为三个连续的粒径级别，属于连续级 配，通过严格控制三个连续粒径范围的钢渣骨料的质量比，可以代替砂石骨料 保障透水混凝土的骨架支撑，并且满足一定的孔隙率要求。
优选地，所述钢渣骨料的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎、 筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料。其中，破碎、筛分以及磁选均为现有技术， 此处不再赘述。
作为本发明优选的技术方案，所述激发剂包括氢氧化钠、氢氧化镁或氢氧 化钙中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例是：氢 氧化钠和氢氧化镁的组合，氢氧化钠和氢氧化钙的组合或氢氧化镁和氢氧化钙 的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述外加剂包括减水剂、增稠剂或粘结剂中 的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例是：减水剂和 增稠剂的组合，减水剂和粘结剂的组合或增稠剂和粘结剂的组合等。
作为本发明优选的技术方案，所述减水剂包括聚羧酸减水剂和/或木质素减 水剂。
优选地，所述增稠剂为纤维素醚。
优选地，所述粘结剂为可再分散乳胶粉。
优选地，所述外加剂同时包括减水剂、增稠剂和粘结剂，且三者质量比为 1:0.2:0.5。
本发明所述透水混凝土通过添加外加剂，增加了钢渣粉作为水硬性胶凝材 料的粘结性能，使得钢渣骨料之间能够牢牢结合，并且提高了透水混凝土的强 度和透水系数。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述透水混凝土的制备方法，所 述制备方法包括如下步骤：
按照质量份配比称取钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份， 外加剂0.1-0.5份，水2-8份，混合均匀后浇注模具中，经养护制得所述透水混 凝土。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉 的比表面积＞400m2/kg；将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制 得所述钢渣骨料，所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm 以及16-20mm，且5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为 1:(1-2):(1-2)；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉10-20份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外加剂0.1-0.5份，水2-8份，混 合均匀后浇注模具中，经养护制得所述透水混凝土。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)按照如下方法混合均匀：
先将所述钢渣粉、激发剂和水混合并搅拌3-5min，再加入所述外加剂并搅 拌3-5min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3-5min。
本发明的目的之三在于提供一种目的之一所述透水混凝土或目的之二所述 制备方法制备得到的透水混凝土的应用，将所述透水混凝土制备成透水混凝土 砖、透水混凝土板或透水混凝土异型件中的任意一种，并应用于海工工程中。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明所述透水混凝土通过激发剂将钢渣粉的活性激发出来，使得被 激发的钢渣粉可以作为水硬性胶凝材料代替水泥，同时将钢渣骨料代替砂石骨 料，即全部使用固体废弃物钢渣作为透水混凝土的主要原材料，无需使用水泥 和砂石骨料，实现了钢渣的资源化利用，保护了生态环境，节约了自然资源；
(2)本发明所述透水混凝土通过各组分配比的协同作用，并通过外加剂优 化透水混凝土的综合性能，增加了钢渣粉作为水硬性胶凝材料的粘结性能，使 得钢渣骨料之间能够牢牢结合，并且提高了透水混凝土的强度和透水系数，使 得所述透水混凝土具有密度高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适 用于海工工程；
(3)本发明所述透水混凝土全部使用固体废弃物钢渣作为透水混凝土的主 要原材料，由于钢渣本身密度高于水泥和砂石骨料，使得所述透水混凝土的密 度明显高于普通透水混凝土的密度，具有优良的抗浮能力，特别适用于海工工 程。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了， 所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例中，平炉钢渣和转炉钢渣均为市售，购买于宜兴市福圣达建材 有限公司；聚羧酸减水剂均为型号为KX-25的聚羧酸减水剂，购买于广州市旷 轩化工有限公司；木质素减水剂均为型号为MN-A的木质素磺酸钠减水剂，购 买于广州市卓振贸易有限公司；作为增稠剂的纤维素醚均为优级品羧甲基纤维 素，购买于广州市忠高化工有限公司；作为粘结剂的可再分散乳胶粉均为型号 为CW-7070的可再分散乳胶粉，购买于广州市双普贸易有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉10份，钢渣骨料90份，作为激发剂的氢氧 化钠1份，外加剂0.1份，水2份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将平炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:1:1；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉10份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料90份，作为激发剂的氢氧化钠1份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.1份，水2份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钠和水混合并搅拌3min，再加入所述外加 剂并搅拌3min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例2
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉20份，钢渣骨料70份，作为激发剂的氢氧 化钠3份，外加剂0.5份，水8份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将转炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:1:1；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉20份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料70份，作为激发剂的氢氧化钠3份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.5份，水8份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钠和水混合并搅拌4min，再加入所述外加 剂并搅拌4min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌4min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例3
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉15份，钢渣骨料80份，作为激发剂的氢氧 化钠2份，外加剂0.3份，水5份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将转炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:1.5:1.5；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉15份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料80份，作为激发剂的氢氧化钠2份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.3份，水5份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钠和水混合并搅拌5min，再加入所述外加 剂并搅拌5min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌5min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例4
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉12份，钢渣骨料88份，作为激发剂的氢氧 化钙1份，外加剂0.2份，水4份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的木 质素减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将平炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:2:2；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉12份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料88份，作为激发剂的氢氧化钙1份，由质量比为1:0.2:0.5 的木质素减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.2份，水4份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钙和水混合并搅拌3min，再加入所述外加 剂并搅拌3min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例5
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉18份，钢渣骨料77.5份，作为激发剂的氢氧 化镁3份，外加剂0.4份，水7份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将平炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:1.5:1；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉18份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料77.5份，作为激发剂的氢氧化镁3份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.4份，水7份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化镁和水混合并搅拌3min，再加入所述外加 剂并搅拌3min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例6
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉14份，钢渣骨料85份，作为激发剂的氢氧 化钠2份，外加剂0.4份，水6份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将平炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:2:1；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉14份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料85份，作为激发剂的氢氧化钠2份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.4份，水6份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钠和水混合并搅拌3min，再加入所述外加 剂并搅拌3min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
实施例7
本实施例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，以质量份 计，所述透水混凝土包括：钢渣粉16份，钢渣骨料75份，作为激发剂的氢氧 化钠2份，外加剂0.3份，水5份；其中，所述外加剂由质量比为1:0.2:0.5的聚 羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成；
所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞ 400m2/kg；将平炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨 料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm 级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:2:1.5；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉16份，步骤(1) 制备得到的钢渣骨料75份，作为激发剂的氢氧化钠2份，由质量比为1:0.2:0.5 的聚羧酸减水剂、纤维素醚和可再分散乳胶粉组成的外加剂0.3份，水5份，先 将所述钢渣粉、作为激发剂的氢氧化钠和水混合并搅拌3min，再加入所述外加 剂并搅拌3min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3min，混合均匀后浇注模具中， 经养护制得所述透水混凝土。
对比例1
本对比例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，除了将“作 为激发剂的氢氧化钠2份”省略，其他条件和实施例3完全相同。
对比例2
本对比例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，除了将制 备方法中步骤(1)所述“5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为 1:1.5:1.5”修改为“5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:0.7:0.7”， 其他条件和实施例3完全相同。
对比例3
本对比例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，除了将制 备方法中步骤(1)所述“5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为 1:1.5:1.5”修改为“5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:2.5:2.5”， 其他条件和实施例3完全相同。
对比例4
本对比例提供了一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法，除了将制 备方法中步骤(1)“所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm 以及16-20mm，且5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:1.5:1.5” 修改为“所述钢渣骨料的粒径均处在10-16mm范围内”，其他条件和实施例3 完全相同。
将上述各实施例和对比例得到的透水混凝土进行如下性能测试：
(1)透水系数：按照行业标准CJJ/T 253-2016《再生骨料透水混凝土应用 技术规程》公开的方法进行测量；
(2)连续孔隙率：按照行业标准CJJ/T 253-2016《再生骨料透水混凝土应 用技术规程》公开的方法进行测量；
(3)抗压强度：按照行业标准JC/T 2558-2020《透水混凝土》公开的方法 进行测量；
(4)弯拉强度：按照行业标准CJJ/T 253-2016《再生骨料透水混凝土应用 技术规程》公开的方法进行测量；
(5)体积密度：按照行业标准CJJ/T 253-2016《再生骨料透水混凝土应用 技术规程》公开的方法进行测量；
(6)抗冻融性：按照国家标准GB/T 33011-2016《建筑用绝热制品抗冻融 性能的测定》公开的方法进行测定，通过25次冻融循环后的抗压强度损失率和 质量损失率两个指标综合体现；
具体测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002768004410000151
Figure BDA0002768004410000161
综上所述，本发明所述透水混凝土具有良好的透水性能，优良的力学性能 和耐久性，同时所述透水混凝土的体积密度较大，具有优良的抗浮能力，特别 适用于海工工程。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺 流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明 必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应 该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的 添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种利用钢渣制备的透水混凝土，其特征在于，以质量份计，所述透水混凝土包括：钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外加剂0.1-0.5份，水2-8份。
2.根据权利要求1所述的透水混凝土，其特征在于，所述钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)；
优选地，所述钢渣粉和钢渣骨料的质量比为1:(5-7)。
3.根据权利要求1或2所述的透水混凝土，其特征在于，所述钢渣粉的比表面积＞400m2/kg；
优选地，所述钢渣粉的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎和磨细后制得所述钢渣粉；
优选地，所述钢渣骨料的粒径为1-20mm；
优选地，所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm；
优选地，所述钢渣骨料中5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:(1-2):(1-2)；
优选地，所述钢渣骨料的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述激发剂包括氢氧化钠、氢氧化镁或氢氧化钙中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述外加剂包括减水剂、增稠剂或粘结剂中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求5所述的透水混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂和/或木质素减水剂；
优选地，所述增稠剂为纤维素醚；
优选地，所述粘结剂为可再分散乳胶粉。
7.一种权利要求1-6任一项所述透水混凝土的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
按照质量份配比称取钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外加剂0.1-0.5份，水2-8份，混合均匀后浇注模具中，经养护制得所述透水混凝土。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎和磨细制得所述钢渣粉，所述钢渣粉的比表面积＞400m2/kg；将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料，所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm，且5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:(1-2):(1-2)；
(2)按照质量份配比，称取步骤(1)制备得到的钢渣粉10-20份，步骤(1)制备得到的钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外加剂0.1-0.5份，水2-8份，混合均匀后浇注模具中，经养护制得所述透水混凝土。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)按照如下方法混合均匀：
先将所述钢渣粉、激发剂和水混合并搅拌3-5min，再加入所述外加剂并搅拌3-5min，随后加入所述钢渣骨料并搅拌3-5min。
10.一种权利要求1-6任一项所述透水混凝土或权利要求7-9任一项所述制备方法制备得到的透水混凝土的应用，其特征在于，将所述透水混凝土制备成透水混凝土砖、透水混凝土板或透水混凝土异型件中的任意一种，并应用于海工工程中。
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