CN116947371A - 碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 - Google Patents
碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116947371A CN116947371A CN202311212243.7A CN202311212243A CN116947371A CN 116947371 A CN116947371 A CN 116947371A CN 202311212243 A CN202311212243 A CN 202311212243A CN 116947371 A CN116947371 A CN 116947371A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel slag
- carbonized steel
- carbonized
- parts
- sand
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 173
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 171
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 18
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 13
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 10
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 8
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 2
- 210000002489 tectorial membrane Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B26/14—Polyepoxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
- C04B18/142—Steelmaking slags, converter slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
- C04B20/1029—Macromolecular compounds
- C04B20/1037—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/24—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
- C04B28/26—Silicates of the alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00241—Physical properties of the materials not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00284—Materials permeable to liquids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法。本发明利用钢渣颗粒进行碳化后，按粒径不同分别制得碳化钢渣砂、碳化钢渣细粉、碳化钢渣粗集料和碳化钢渣细集料，并对部分碳化钢渣砂进行覆膜制备覆膜碳化钢渣砂，而后根据其性状分别用于透水砖面层和底层生产，制备得到具有较高抗压强度，较好透水效果，较优防堵性能的柔性覆膜砂透水砖，透水砖制备过程中不添加水泥，利用大量钢渣，并对含碳工业废气进行再利用，实现较低生产成本和较高环境效益，具有较好的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法。
背景技术
经济发展带来大规模工程建设，工程建设使用大量钢铁、水泥等大宗工业产品，金属冶炼过程中伴随大量冶炼废渣产生，钢铁冶炼过程产生大量钢渣，而钢渣的综合利用率仍不足30%，钢渣的大量堆积使环境承担巨大环保压力，也进一步阻碍了冶炼企业的绿色可持续发展，为了提高炉渣的利用效率，首先必须寻找出一条适合它们的、新的利用技术途径。
传统工艺中，透水砖是采用矿渣废料、废陶瓷为原料，经两次成型、高温烧成的绿色环保产品。后续研发出采用水泥作为胶凝材料并添加骨料制备得到的免烧透水砖，本发明人在前期通过对钢渣颗粒进行碳化制备碳化钢渣颗粒作为骨料，并采用水泥作为胶凝材料制备抗压强度合格的透水砖，实现了钢渣颗粒在再利用。然而，现有技术中透水砖的制备过程大多采用水泥作为胶凝材料，水泥的烧制同样会产生大量的二氧化碳，并且，普通透水砖刚度大，柔性差，易开裂，并且为了提高透水效果常采用粗粒径或开级配骨料，导致透水孔道容易在使用过程中容易被堵塞，导致透水性能的损失，覆膜砂透水砖的诞生可解决上述问题，但其成本仍然较高，限制其工业生产与使用。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法，本发明利用钢渣颗粒进行碳化后，按粒径不同分别制得碳化钢渣砂、碳化钢渣细粉、碳化钢渣粗集料和碳化钢渣细集料，并对部分碳化钢渣砂进行覆膜制备覆膜碳化钢渣砂，而后根据其性状分别用于透水砖面层和底层生产，制备得到具有较高抗压强度，较好透水效果，较优防堵性能的柔性覆膜砂透水砖，透水砖制备过程中不添加水泥，利用大量钢渣，并对含碳工业废气进行再利用，实现较低生产成本和较高环境效益，具有较好的市场前景。
具体的，本发明碳化钢渣基覆膜砂透水砖，由面层和基层组成；
其中，面层原料按重量份组成为：环氧树脂1-4份，固化剂0.1-2份，碳化钢渣砂10-40份，覆膜碳化钢渣砂5-15份，偶联剂0.1-2份，稀释剂0.1-1份，碳化钢渣细粉1-3份，水1-5份；
基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料40-80份，碳化钢渣细集料5-30份，碳化钢渣细粉10-20份，水玻璃1-8份，水5-25份；
所述覆膜碳化钢渣砂制备方法为：将碳化钢渣砂加热，然后分别与树脂、乌洛托品和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却、破碎、筛分而成。
优选的，所述碳化钢渣砂粒径为0.2-0.4mm，游离氧化钙含量为0.1±0.02%。
优选的，所述碳化钢渣细粉比表面积为395-430m2/kg，45μm筛余≤8.5%。
优选的，所述碳化钢渣粗集料粒径为4.75-8mm，碳化钢渣细集料粒径为2-4.75mm。
优选的，所述覆膜碳化钢渣砂制备方法为：将碳化钢渣砂加热至140-160℃，加入树脂混碾，当碳化钢渣砂降温至105-110℃时，加入乌洛托品混碾，再加硬脂酸钙混碾，经冷却、破碎、筛分而成。本发明覆膜碳化钢渣砂制备过程中利用碳化钢渣砂替代石英砂，通过本发明工艺制备合格的覆膜砂，并将其用于透水砖制备。
优选的，所述碳化钢渣砂、树脂、乌洛托品、硬脂酸钙质量比为10:0.1-0.3:1-1.5：0.5-0.7，所述树脂为酚醛树脂。
优选的，将钢渣颗粒置于压力-湿法条件下对含二氧化碳工业废气进行碳化处理，得碳化钢渣颗粒，将碳化钢渣颗粒进行破碎、筛分得碳化钢渣砂、碳化钢渣粗集料和碳化钢渣细集料，将碳化钢渣颗粒进行破碎、粉磨、筛分得碳化钢渣细粉。
本发明通过对钢渣颗粒进行碳化，充分利用了碳化钢渣细粉的胶凝活性，并解决了钢渣安定性问题。
优选的，压力-湿法条件采用盛放吸收液并设置进气管路、出气管路的加压装置，所述吸收液为水，液固比为0.2-0.6，压力为0.2-1MPa，碳化处理时间为15-480min。
优选的，所述工业废气为燃煤电厂废气、水泥窑废气、钢铁厂高炉尾气的至少一种。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明还涉及上述碳化钢渣基覆膜砂透水砖的制备方法，包括如下步骤：
1）面层混合料制备：将环氧树脂加入容器，按比例加入稀释剂和碳化钢渣细粉，搅拌均匀，得环氧树脂混合液，将环氧树脂混合液加入固化剂搅拌均匀，再加入偶联剂搅拌，得树脂胶结料，在树脂胶结料中按比例加入碳化钢渣砂和覆膜碳化钢渣砂，搅拌均匀，得面层混合料；
2）底层混合料制备：向碳化钢渣粗集料中加入部分水，搅拌使碳化钢渣粗集料表面被水均匀润湿，再加入碳化钢渣细粉搅拌使其均匀包覆在碳化钢渣粗集料表面，再加入碳化钢渣细集料和水玻璃搅拌均匀，最后加入剩下的水搅拌均匀，得底层混合料；
3）分层铺装：将步骤2）底层混合料填装到模具的5/6后，再将步骤1）面层混合料填装至模具中满模；
4）加压成型：将步骤3）模具振动加压成型，静置；
5）脱模养护：脱模得砖坯，将砖坯养护至规定龄期。
优选的，步骤2）中首先向碳化钢渣粗集料中加入10%的水，最后加入剩下的90%的水。
优选的，步骤4）加压压力为3-8MPa，更优选为5MPa，加压成型时间5-20min，更优选为10min，静置时间优选为20-30h，更优选为24h。
优选的，步骤5）养护采用标准养护至28d。
本发明具有以下技术优势：
1.节材：本发明碳化钢渣基覆膜砂透水砖基本上90%的原料来自于经碳化的钢渣，本发明通过采用压力-湿法条件使钢渣颗粒进行碳化，解决钢渣资源化利用过程中安定性和活性的矛盾问题，激发碳化钢渣活性并解决游离氧化钙诱发的安定性问题；针对原材料环氧树脂、石英砂、水泥造价高的问题，本发明采用碳化钢渣细粉作为透水砖面层的原料，利用碳化钢渣细粉表面沉淀的微纳米碳酸钙增加环氧树脂的韧性，同时激发胶凝活性的碳化钢渣细粉可以部分取代环氧树脂，节约原材料降低造价。
2.节能：本发明碳化钢渣基覆膜砂透水砖制作过程免烧结，采用常温下固化，通过面层、底层原料配合，在采用振动加压成型条件下，满足兼顾强度条件下提供覆膜砂透水砖的透水率和透水性能保持效果，有效地节约能源，减少污染，保护环境。
具体实施方式
为表征本发明技术效果，通过本发明方法准备混合均匀的面层混合料、底层混合料，按底层：面层厚度5:1分层铺装并采用5MPa压力振动加压10min制备碳化钢渣基覆膜砂透水砖，标准养护至28d后进行抗压强度、透水速率检测，并将试验样品置于环境中1个月，每天进行1h水淋后，再进行抗压强度、透水速率检测。
将钢渣颗粒置于压力-湿法条件下对含二氧化碳工业废气进行碳化处理，得碳化钢渣颗粒，将碳化钢渣颗粒进行破碎、筛分得碳化钢渣砂、碳化钢渣粗集料和碳化钢渣细集料，将碳化钢渣颗粒进行破碎、粉磨、筛分得碳化钢渣细粉。其中，吸收液采用水，液固比为0.5，压力为0.6MPa，碳化处理时间为120min，工业废气采用钢铁厂高炉尾气。
覆膜碳化钢渣砂制备方法为：将碳化钢渣砂加热至150℃，加入酚醛树脂混碾，当碳化钢渣砂降温至110℃时，加入乌洛托品混碾，再加硬脂酸钙混碾，经冷却、破碎、筛分而成，所述碳化钢渣砂、树脂、乌洛托品、硬脂酸钙质量比为10:0.2:1.5:0.5。
实施例
碳化钢渣基覆膜砂透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂40份，覆膜碳化钢渣砂7份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，碳化钢渣细粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，碳化钢渣细粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度33.7MPa，透水速率2.8mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度32.6MPa，透水速率2.7 mL/(min·cm2)。
对比例1
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，石英砂47份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，碳化钢渣细粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，碳化钢渣细粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度31.2MPa，透水速率2.5mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度30.7MPa，透水速率1.4 mL/(min·cm2)。
对比例2
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂47份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，碳化钢渣细粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，碳化钢渣细粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度30.3MPa，透水速率2.4mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度29.7MPa，透水速率1.7 mL/(min·cm2)。
对比例3
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂4.6份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂40份，覆膜碳化钢渣砂7份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，碳化钢渣细粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度33.9MPa，透水速率2.2mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度30.2MPa，透水速率1.7 mL/(min·cm2)。
对比例4
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂40份，覆膜碳化钢渣砂7份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，碳化钢渣细粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料80份，碳化钢渣细粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度26.7MPa，透水速率1.9mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度25.9MPa，透水速率1.7 mL/(min·cm2)。
对比例5
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂40份，覆膜碳化钢渣砂7份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，碳化钢渣细粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，水泥17份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度28.5MPa，透水速率2.5mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度28.3MPa，透水速率2.2 mL/(min·cm2)。
对比例6
透水砖，面层原料按重量份组成为：环氧树脂3份，固化剂1.5份，碳化钢渣砂40份，覆膜碳化钢渣砂7份，偶联剂0.5份，稀释剂0.3份，矿粉1.6份，水2.5份；基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料60份，碳化钢渣细集料20份，矿粉12份，水玻璃5份，水24份。
经检测，透水砖28d抗压强度30.2MPa，透水速率2.2mL/(min·cm2)，置于环境中1个月后透水砖抗压强度28.8MPa，透水速率1.9 mL/(min·cm2)。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，由面层和基层组成；
面层原料按重量份组成为：环氧树脂1-4份，固化剂0.1-2份，碳化钢渣砂10-40份，覆膜碳化钢渣砂5-15份，偶联剂0.1-2份，稀释剂0.1-1份，碳化钢渣细粉1-3份，水1-5份；
基层原料按重量份组成为：碳化钢渣粗集料40-80份，碳化钢渣细集料5-30份，碳化钢渣细粉10-20份，水玻璃1-8份，水5-25份；
所述覆膜碳化钢渣砂制备方法为：将碳化钢渣砂加热，然后分别与树脂、乌洛托品和硬脂酸钙混合搅拌，经冷却、破碎、筛分而成。
2.根据权利要求1所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述碳化钢渣砂粒径为0.2-0.4mm，游离氧化钙含量为0.1±0.02%。
3.根据权利要求1所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述碳化钢渣细粉比表面积为395-430m2/kg，45μm筛余≤8.5%。
4.根据权利要求1所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述碳化钢渣粗集料粒径为4.75-8mm，碳化钢渣细集料粒径为2-4.75mm。
5.根据权利要求1所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述覆膜碳化钢渣砂制备方法为：将碳化钢渣砂加热至140-160℃，加入树脂混碾，当碳化钢渣砂降温至105-110℃时，加入乌洛托品混碾，再加硬脂酸钙混碾，经冷却、破碎、筛分而成。
6.根据权利要求5所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述碳化钢渣砂、树脂、乌洛托品、硬脂酸钙质量比为10:0.1-0.3:1-1.5：0.5-0.7，所述树脂为酚醛树脂。
7.根据权利要求1所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，将钢渣颗粒置于压力-湿法条件下对含二氧化碳工业废气进行碳化处理，得碳化钢渣颗粒，将碳化钢渣颗粒进行破碎、筛分得碳化钢渣砂、碳化钢渣粗集料和碳化钢渣细集料，将碳化钢渣颗粒进行破碎、粉磨、筛分得碳化钢渣细粉。
8.根据权利要求7所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，压力-湿法条件采用盛放吸收液并设置进气管路、出气管路的加压装置，所述吸收液为水，液固比为0.2-0.6，压力为0.2-1MPa，碳化处理时间为15-480min。
9.根据权利要求7所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖，其特征在于，所述工业废气为燃煤电厂废气、水泥窑废气、钢铁厂高炉尾气的至少一种。
10.根据权利要求1-9任一项所述碳化钢渣基覆膜砂透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）面层混合料制备：将环氧树脂加入容器，按比例加入稀释剂和碳化钢渣细粉，搅拌均匀，得环氧树脂混合液，将环氧树脂混合液加入固化剂搅拌均匀，再加入偶联剂搅拌，得树脂胶结料，在树脂胶结料中按比例加入碳化钢渣砂和覆膜碳化钢渣砂，搅拌均匀，得面层混合料；
2）底层混合料制备：向碳化钢渣粗集料中加入部分水，搅拌使碳化钢渣粗集料表面被水均匀润湿，再加入碳化钢渣细粉搅拌使其均匀包覆在碳化钢渣粗集料表面，再加入碳化钢渣细集料和水玻璃搅拌均匀，最后加入剩下的水搅拌均匀，得底层混合料；
3）分层铺装：将步骤2）底层混合料填装到模具的5/6后，再将步骤1）面层混合料填装至模具中满模；
4）加压成型：将步骤3）模具振动加压成型，静置；
5）脱模养护：脱模得砖坯，将砖坯养护至规定龄期。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311212243.7A CN116947371B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311212243.7A CN116947371B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116947371A true CN116947371A (zh) | 2023-10-27 |
| CN116947371B CN116947371B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=88462460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311212243.7A Active CN116947371B (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116947371B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103664060A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-26 | 李国辉 | 一种预覆膜新沙及其制备方法以及复合透水砖 |
| KR20150022033A (ko) * | 2013-08-21 | 2015-03-04 | 주식회사 알씨산업 | 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법 |
| CN108774041A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-09 | 大连理工大学 | 一种以人造碳化钢渣小球作骨料的透水砖及其制备方法 |
| CN109516728A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 徐州金盛贸易有限公司 | 一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法 |
| CN111848009A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 安徽工业大学 | 一种高强度高渗透全集料钢渣透水砖及其制备方法 |
| CN111908883A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 上海航烯环保科技有限公司 | 一种复合粘结剂及其制备的透水面层覆膜颗粒、透水材料 |
| CN112500011A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-16 | 上海建工建材科技集团股份有限公司 | 一种碳化钢渣轻骨料的制备方法及包含碳化钢渣轻骨料的混凝土 |
| CN114538849A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-27 | 沈阳建筑大学 | 一种水化-碳化耦合制度养护的钢渣基透水砖的制备工艺及钢渣基碳化透水砖 |
| CN115259784A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 明正鹏达(天津)环保科技有限公司 | 一种基于钢渣硫化碳化协同制备水泥基建筑材料的方法 |
-
2023
- 2023-09-20 CN CN202311212243.7A patent/CN116947371B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103664060A (zh) * | 2012-09-06 | 2014-03-26 | 李国辉 | 一种预覆膜新沙及其制备方法以及复合透水砖 |
| KR20150022033A (ko) * | 2013-08-21 | 2015-03-04 | 주식회사 알씨산업 | 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법 |
| CN108774041A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-09 | 大连理工大学 | 一种以人造碳化钢渣小球作骨料的透水砖及其制备方法 |
| CN109516728A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 徐州金盛贸易有限公司 | 一种利用钢渣作骨料的混凝土透水砖及其制备方法 |
| CN111908883A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 上海航烯环保科技有限公司 | 一种复合粘结剂及其制备的透水面层覆膜颗粒、透水材料 |
| CN111848009A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 安徽工业大学 | 一种高强度高渗透全集料钢渣透水砖及其制备方法 |
| CN112500011A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-03-16 | 上海建工建材科技集团股份有限公司 | 一种碳化钢渣轻骨料的制备方法及包含碳化钢渣轻骨料的混凝土 |
| CN114538849A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-05-27 | 沈阳建筑大学 | 一种水化-碳化耦合制度养护的钢渣基透水砖的制备工艺及钢渣基碳化透水砖 |
| CN115259784A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-11-01 | 明正鹏达(天津)环保科技有限公司 | 一种基于钢渣硫化碳化协同制备水泥基建筑材料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116947371B (zh) | 2023-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020101154A4 (en) | A Cementitious Material, A Concrete Prepared And Its Preparation Method | |
| CN110759655B (zh) | 一种工业废弃物基地质聚合物 | |
| CN112028564B (zh) | 一种利用co2强化再生粉体制备的再生混凝土砌块 | |
| CN110981351A (zh) | 一种混杂纤维超高性能混凝土uhpc电杆及其制作方法 | |
| CN108821621B (zh) | 一种轻质高强陶粒及制备方法 | |
| CN104987034B (zh) | 一种矿渣直接碳化制备建筑用砖的方法 | |
| CN110104979B (zh) | 一种采用带式烧结制备煤矸石轻骨料的方法 | |
| CN110255937A (zh) | 一种废fcc催化剂和粉煤灰耦合资源化利用的方法 | |
| CN108484062B (zh) | 一种用煤制油气化炉炉渣制备的自流平砂浆 | |
| CN112209676B (zh) | 一种抗冻抗泛碱赤泥免烧砖及制备方法 | |
| CN113912376A (zh) | 一种利用赤泥、粉煤灰、铁尾矿和电石渣固废加工的免烧陶粒及其制备方法和应用 | |
| CN108178533B (zh) | 高强再生胶凝材料制品的制备方法 | |
| CN115321890A (zh) | 一种封存二氧化碳用固废基粘结剂、制备方法及其封存二氧化碳方法 | |
| CN112960954B (zh) | 一种高强低干燥收缩全煤矸石骨料水泥砂浆及其制备方法 | |
| CN116947371B (zh) | 碳化钢渣基覆膜砂透水砖及其制备方法 | |
| CN113816678A (zh) | 利用除尘灰固废的泡沫轻质材料及其制备方法与应用 | |
| CN112266204B (zh) | 一种增强二氧化碳养护效果的高强度全钢渣砌块及其制备方法 | |
| CN109695059B (zh) | 一种石膏晶须的制备方法 | |
| CN111217568A (zh) | 一种耐高温再生砌块的制备方法 | |
| CN115368058A (zh) | 一种人造石材的制备方法及应用 | |
| CN114853414A (zh) | 一种以高炉渣-黄金尾矿为原料制备蒸压加气混凝土砌块的方法 | |
| CN103482908A (zh) | 一种掺余浆生产轻质新型墙体材料的方法 | |
| CN111454006A (zh) | 一种凝胶材料及其制备的混凝土及混凝土的制备方法 | |
| CN110698121A (zh) | 一种生态护坡砖及其制备方法 | |
| CN117263534A (zh) | 一种人造钢渣骨料及其制备方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231213 Address after: Room 503, 5th Floor, Office Building 5, South Side of Daqing Road, Taiyuan Road West, High tech Industrial Park, Tangshan City, Hebei Province, 063000 Patentee after: Carbon Solid (Hebei) Technology Co.,Ltd. Address before: 063009 West side of Taiyuan Road, High tech Zone, Tangshan City, Hebei Province South side of Daqing Road (500 meters north of the intersection of Tsinghua Road and Taiyuan Road) (lease term until October 10, 2024) Patentee before: Tangshan Ruikun Environmental Testing Service Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |