CN115028390A - 含有冶金渣的bm连锁砌块及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了含有冶金渣的BM连锁砌块及其制备方法和应用，所述BM连锁砌块采用冶金渣部分或全部替代陶粒，其中冶金渣替代陶粒的质量百分比为30‑100％；BM连锁砌块包括水泥，水泥质量是冶金渣和普通砂总质量的0.11倍。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)本发明的新型BM连锁砌块具有环保、节能、免抹灰、便于施工的特点，它在住宅工程中的应用有效地简化了砌筑工程施工工艺，缩短了施工工期，降低工程成本，也为住户的提前入住提供条件。(2)本发明成为废渣利用、环境保护及材料科学与工程领域的重要发展方向。(3)本发明通过对可装卸式城市环保BM连锁砌块的推广应用，使施工方更多的使用BM连锁砌块，减少生产成本，保护环境。

Description

含有冶金渣的BM连锁砌块及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于材料科学与工程技术领域，涉及废渣利用及新型建筑材料产品的开发，具体为含有冶金渣的BM连锁砌块及其制备方法和应用。
背景技术
BM轻骨料连锁砌块作为一种新型的混凝土砌块，具有环保、节能、免抹灰、便于施工的特点。它在住宅工程中的应用，有效地简化了砌筑工程的施工工艺，缩短了施工工期，为工程降低了成本，也为住户的提前入住提供了条件。BM轻骨料连锁砌块的主要成分为陶粒、普通砂、水泥，采用专用机器拌和压制后成型。
如何寻找一种可替代砂、石建筑材料原料的产品成为人们研究的重点。废渣的不断堆积将侵占大量土地，污染水体、土壤和大气，危害人体健康和生态环境。废渣虽然在现代社会的经济建设发展中必然产生，但是大部分仍然具有资源化利用价值。科学合理地利用，可以实现废渣资源化、减量化和无害化，也可以减少对自然资源的过度消耗，同时还保护了生态环境，美化了城市。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，采用冶金渣全部或部分替代陶粒制备BM 连锁砌块并用于建筑材料中，本发明利用冶金渣的特殊结构设计其与石英石、水泥等常规原料的合理配比获得制备新型BM连锁砌块的配方；鉴于此，本发明提供了含有冶金渣的BM 连锁砌块及其制备方法和应用。
技术方案：含有冶金渣的BM连锁砌块，按质量百分含量计，包括水泥10％，普通砂25％，余量为陶粒和冶金渣的混合物；陶粒和冶金渣的混合物中冶金渣的质量百分比为30-100％。
优选的，所述BM连锁砌块的骨胶比为2.0-9.0，水灰比为0.1-2.5。
优选的，所述冶金渣为高炉渣、镍铁渣、电炉渣、转炉渣中的至少一种。
优选的，冶金渣粒径小于6mm。
优选的，所述BM连锁砌块的抗压强度≥MU10.0、吸水率≤13％、抗冻性≤15％。
以上任一所述含有冶金渣的BM连锁砌块的制备方法，所述方法先将冶金渣、陶粒、普通砂和水泥加水混匀，铺于模具中振压成型，成型压力80-100Mpa，保持30s；然后置于20℃、湿度95％以上的标准养护箱中养护1天，脱模后试件继续按混凝土标准养护15d，制得含有冶金渣的BM连锁砌块。
以上任一所述含有冶金渣的BM连锁砌块在作为建筑材料中的应用。
本发明所述BM连锁砌块成分设计的原理在于：冶金渣属于钢铁企业在生产过程中产生的固体废弃物，主要有高炉渣、镍铁渣、电炉渣、转炉渣等，其组成主要包括自由氧化物和由这些氧化物所形成的复杂化合物。自由氧化物有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、CaS、MgS等；复杂化合物主要有CaO·SiO2、2CaO·SiO2、2FeOSiO2、Ca2Fe2O5、Ca2Al2SiO7、3CaO·Fe2O3等。本发明的BM连锁砌块成分包括水泥、冶金渣、陶粒、普通砂，并利用粗中细粒径骨料的多孔性在承压基台经振动、压制、然后蒸汽养护等工序制作而成。BM连锁砌块有一个明显的特点，即自身强度很高。经测算，本申请所述4种冶金渣成份含量如下：电炉渣：SiO2 15-22％、MgO 6-9％、Fe2O3 16-26％、Al2O3 3-8％、CaO 35-45％；镍铁渣：SiO2 40-56％、MgO 22-36％、Fe2O3 5-15％、Al2O3 3-8％、Cr2O3 1-3％、CaO 0.5-3％；高炉渣：SiO2 34-54％、MgO7-12％、 Fe2O3 0.2-2％、Al2O3 3-12％、CaO 32-40％；转炉渣：SiO2 10-23％、MgO 6-16％、Fe2O3 10-25％、 Al2O3 3-9％、CaO 35-47％。
有益效果：(1)本发明以废渣为主要原料制备的新型BM连锁砌块，作为一种新型的混凝土砌块，具有环保、节能、免抹灰、便于施工的特点。它在住宅工程中的应用，有效地简化了砌筑工程的施工工艺，缩短了施工工期，为工程降低了成本，也为住户的提前入住提供条件。(2)本发明以工业固体废渣为主要原料制备的新型BM连锁砌块将成为废渣利用、环境保护及材料科学与工程领域的重要发展方向。(3)本发明通过对可装卸式城市环保BM连锁砌块的推广应用，使施工方更多的使用BM连锁砌块，减少重视空气加气块使用量，不仅减少生产成本，而且保护环境，推广应用空间很大。
附图说明
图1是本发明所述BM连锁砌块的制备工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
利用高炉渣、陶粒、普通砂和水泥为原料，高炉渣成分：SiO2 34-54％、MgO7-12％、Fe2O3 0.2-2％、Al2O3 3-12％、CaO 32-40％。按25％高炉渣，40％陶粒，25％普通砂和10％水泥混合。采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将高炉渣、陶粒、普通砂和水泥加入水充分搅拌混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例2
利用镍铁渣、陶粒、普通砂和水泥为原料，镍铁渣包括SiO2 40-56％、MgO 22-36％、Fe2O3 5-15％、Al2O3 3-8％、Cr2O3 1-3％、CaO 0.5-3％。按60％镍铁渣，5％陶粒，25％普通砂和10％水泥混合。通过调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190 mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将镍铁渣、陶粒、普通砂和水泥加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例3
利用电炉渣、陶粒、普通砂和水泥为原料，电炉渣包括SiO2 15-22％、MgO 6-9％、Fe2O3 16-26％、Al2O3 3-8％、CaO 35-45％，按20％电炉渣，45％陶粒，25％普通砂和10％水泥混合。。通过调节骨胶比和水灰比(1.10～2.50)，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将电炉渣、陶粒、普通砂和水泥加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例4
利用转炉渣、陶粒、普通砂和水泥等为原料，转炉渣包括SiO2 10-23％、MgO 6-16％、Fe2O3 10-25％、Al2O3 3-9％、CaO 35-47％，按40％转炉渣，25％陶粒，25％普通砂和10％水泥混合。。通过调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM 连锁砌块；具体工艺参数为:先将转炉渣、陶粒、普通砂和水泥加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例5
利用高炉渣、镍铁渣、普通砂和水泥等为原料，按40％高炉渣，25％镍铁渣，25％普通砂和10％水泥混合。通过调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将高炉渣、镍铁渣、普通砂和水泥加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例6
利用高炉渣、电炉渣、普通砂和水泥为原料按45％高炉渣，20％电炉渣，25％普通砂和 10％水泥混合。通过调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将高炉渣、电炉渣、普通砂和水泥，加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测。所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例7
利用镍铁渣、电炉渣、普通砂和水泥为原料按45％镍铁渣，20％电炉渣，25％普通砂和 10％水泥混合。通过调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将镍铁渣、电炉渣、普通砂和水泥，加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测。所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
实施例8
利用高炉渣、镍铁渣、转炉渣、普通砂和水泥为原料，按25％高炉渣，20％镍铁渣，20％转炉渣，25％普通砂和10％水泥混合。调节骨胶比和水灰比，采用模具振压成型，制成试块规格为190mm×395mm×195mm BM连锁砌块；具体工艺参数为:先将高炉渣、镍铁渣、转炉渣、普通砂和水泥，加入水混合均匀，再铺于模具中，通过振压成型机，成型压力80～100Mpa 压力，并保持30s；置于20℃，湿度95％以上，标准养护箱中养护1d，脱模后，试件继续按混凝土标准养护15d，所得BM连锁砌块用于吸水率和强度检测，所得结果如下表1所示。
表1 冶金渣制备BM连锁砌块的吸水率、抗冻性和抗压强度值
Figure RE-GDA0003797402980000051

Claims (10)

1.含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，按质量百分含量计，包括水泥10％，普通砂25％，余量为陶粒和冶金渣的混合物；陶粒和冶金渣的混合物中冶金渣的质量百分比为30-100％；所述BM连锁砌块的骨胶比为2.0-9.0，水灰比为0.1-2.5。
2.根据权利要求1所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述冶金渣为高炉渣、镍铁渣、电炉渣、转炉渣中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述冶金渣为高炉渣和镍铁渣按质量比8:5的混合物。
4.根据权利要求2所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述冶金渣为高炉渣和电炉渣按质量比9:4的混合物。
5.根据权利要求2所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述冶金渣为镍铁渣和电炉渣按质量比9:4的混合物。
6.根据权利要求2所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述冶金渣为高炉渣、镍铁渣和转炉渣按质量比5:4:4的混合物。
7.根据权利要求1所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，冶金渣粒径小于6mm。
8.根据权利要求1所述的含有冶金渣的BM连锁砌块，其特征在于，所述BM连锁砌块的抗压强度≥MU10.0、吸水率≤13％、抗冻性≤15％。
9.权利要求1-8任一所述含有冶金渣的BM连锁砌块的制备方法，其特征在于，所述方法先将冶金渣、陶粒、普通砂和水泥加水混匀，铺于模具中振压成型，成型压力80-100Mpa，保持30s；然后置于20℃、湿度95％以上的标准养护箱中养护1天，脱模后试件继续按混凝土标准养护15d，制得含有冶金渣的BM连锁砌块。
10.权利要求1-8任一所述含有冶金渣的BM连锁砌块在作为建筑材料中的应用。
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