CN1891654A - 一种利用钢渣作为集料的透水混凝土 - Google Patents

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Abstract

本发明属于透水混凝土技术领域。本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其组份配比为：水泥300－500公斤/方、钢渣1700－2100公斤/方、胶结剂用量为水泥质量的0.03－0.045倍、水用量为水泥质量的0.3－0.35倍。本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，利用钢渣代替石子，不仅增加了钢渣的高附加值使用途径，减少了普通透水材料对矿山开采的需要，降低了配置透水材料的经济成本，同时还提高了掺加钢渣后透水材料的路用性能，提高了路面的安全系数，改善了环境的水循环功能。

Description

一种利用钢渣作为集料的透水混凝土
技术领域
本发明属于透水混凝土技术领域。
背景技术
随着工程水平的进步和人们生活质量提高的要求，目前的道路建设呈现出透绿化、透水化等特点，这在一定程度上提高了社会的环保意识，对缓解高温下硬化路面温度调节能力差，排水能力差及对土地的毁灭性破坏具有相当的作用。
钢渣由于安定性差、分类管理不规范、质量控制不严格等原因，一直以来缺乏高附加值的利用途径，目前其有效利用途径包括水泥生料原料、回填料、钢渣水泥等利用方向，但目前普遍存在着二次污染大、附加值低和质量保证程度差的缺点。
通过对先进工艺处理后产生的钢渣进行严格分类管理，对有害元素进行检测控制、归类，将符合设定技术指标的钢渣进行分选、磁选加工成一定规格，充分发挥其硬度高、耐磨等有利的特性可配制成透水路面材料使用，同时其适当的空隙率和小规格粒度可在一定程度上对钢渣的安定性影响进行消缺，使钢渣制作的透水材料既可保证质量，又可发挥优良路用特性，同时钢渣透水材料在利用废弃资源，减少矿山开采、提供道路雨水贮留功能、水循环改善功能和提高使用安全系数等方面完全体现和资源与环境的和谐效应。
发明内容
本发明的目的就是增加钢渣的高附加值使用途径，提升钢渣利用的经济价值，同时提供一种利用钢渣作为集料的透水混凝土。
本发明参照目前国际上已经比较成熟的透水混凝土配比设计和配置工艺，将其中的普通石子集料用相同粒径规格的钢渣集料进行等体积替代，其中钢渣集料选择设定的性能指标的钢渣原料，通过分选、磁选将其加工成满足设定粒径范围等技术指标要求的规格料。
普通的石子透水混凝土在进行配合比设计时，首先根据透水率要求选择合适的集料粒径，然后根据强度要求，选择合适的水泥用量和对应的胶结剂用量、水用量，最后进行透水混凝土的试块试配。其主要的配合比设计和配置工艺可参考相关专业论文，如万方数据库中收集的《透水混凝土的配制》(孟宏睿，陈丽红，薛丽皎)等。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其组份配比为：水泥300-500公斤/方、钢渣1700-2100公斤/方、胶结剂用量为水泥质量的0.03-0.045倍、水用量为水泥质量的0.3-0.35倍。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其中所用的水泥可采用普通硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥，标号不小于42.5，其质量技术指标须符合国家水泥标准规定。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其中所用的钢渣平均粒径范围要求在5-10mm之间，采用单一级配，其中游离氧化钙含量≤5％，含铁量≤3％。这种符合使用要求的钢渣集料，是在普通钢渣中检出游离氧化钙含量≤5％的钢渣原料，然后通过分选、磁选工艺将其加工成满足上述粒径范围等技术指标要求的规格料。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其中所用的胶结剂是指主要成分为聚乙烯醇缩甲醛和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的胶结剂，如上海凝石公司生产的THJ-2型胶结剂。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，采用目前已经比较成熟的透水混凝土配置工艺。根据采用的不同组份材料和集料的含水率，按照设定的和易性和强度进行实验配合比设计，拌合时，外加剂必须首先与水按照配合比要求进行充分混合，再加入到正在混合的其它拌合物中，最后一起搅拌均匀。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设可采用预拌或商品混凝土形式，其施工工艺依次包括以下步骤：支模(含伸缩缝)、按配比添加原料、现场搅拌、运输、摊铺刮平、平板振实、整体找平、覆盖薄膜和养护。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设，在摊铺前必须对垫层及钢渣集料原料进行洒水处理，以防止后期透水材料失水过快；浇注时需一次性达到设计厚度，直接卸入模板内，摊铺找平。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设，在平板振实步骤时，用平板振动机振实，振动机在每一位置的持续时间以开始泛出水泥浆为宜，不应过振。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设，在靠近模板侧面及边角处应用泥刀和木板修边压实；混凝土面层按8米为一个单位，宜用纤维板或油毛毡进行路面分割(宽度2-4mm，深度8cm)或用涂油模板进行分割(两天后抽掉模板，进行填缝)，摊铺中以实际工作量进行分段施工，但施工缝应在分割缝位置。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设，浇捣完毕应用塑料薄膜及时覆盖，边沿用木头或砖压紧，覆盖要全面，防止露角；拆模时间不得少于14天，拆模必须细致，以拆模时不损坏边角为原则，要轻撬慢拆，保证不缺掉边角。
本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土的铺设，整个摊铺、振实、找平、设置分割缝、覆盖薄膜过程应保持工艺的连续性和及时性；铺设中严禁随意加水，为达到施工或生产要求，混凝土可掺入减水剂、缓凝剂、速凝剂、泵送剂等外加剂，但需经试配确定。
本发明的有益效果：本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，利用钢渣代替石子，不仅增加了钢渣的高附加值使用途径，减少了普通透水材料对矿山开采的需要，降低了配置透水材料的经济成本，同时还提高了掺加钢渣后透水材料的路用性能，提高了路面的安全系数，改善了环境的水循环功能。
具体实施方式
实施例1～2
均采用标号为PO42.5的水泥。在普通钢渣中检出游离氧化钙含量≤5％的钢渣原料，然后通过分选、磁选工艺将其加工成满足下述粒径范围等技术指标要求的规格料，即平均粒径范围要求在5-10mm之间，采用单一级配，其中游离氧化钙含量≤5％，含铁量≤3％。其中实施例1、2和对比例均为5-10mm。按表一进行配合比设计(各组份的量均按1m3材料的重量表示)，首先将胶结剂与水进行充分混合，然后加入到正在混合的其它拌合物中，最后一起搅拌均匀即可。各实施例和对比例的性能参数见表二。
表一各实施例和对比例的混凝土组份配比
  混凝土组份   实施例1   实施例2   对比例
  水泥   380   400   380
  THJ-2型胶结剂   15   18   15
  钢渣   1920   1860   0
  水   113   120   113
  普通石子   0   0   1450
表二各实施例和对比例的性能参数
 工艺参数   抗压强度(Mpa)   抗折强度(Mpa)   透水率(cm/s)   强度等级
 实施例1   36   4.6   8.3   C30
 实施例2   43   5.5   6.2   C40
 对比例   32   4.2   7.9   C30
透水混凝土指标为：透水率应不低于1×10-1cm/s、28天抗压强度不低于20Mpa、抗折强度≥2.5MPa、平整度要求参照混凝土路面规范。由表二可见，本发明所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其透水率、28天抗压强度和抗折强度均远远超过规定指标，且实施例1和2的性能指标均优于对比例。

Claims (5)

1、一种利用钢渣作为集料的透水混凝土，其组份配比为：水泥300-500公斤/方、钢渣1700-2100公斤/方、胶结剂的用量为水泥质量的0.03-0.045倍、水的用量为水泥质量的0.3-0.35倍。
2、如权利要求1所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其特征在于所说的钢渣平均粒径在5-10mm之间，采用单一级配，游离氧化钙含量≤5％，含铁量≤3％。
3、如权利要求2所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其特征在于所说的水泥是普通硅酸盐水泥或早强型普通硅酸盐水泥，标号不小于42.5。
4、如权利要求2所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其特征在于所说的胶结剂是主要成分为聚乙烯醇缩甲醛和乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的胶结剂。
5、如权利要求4所述的利用钢渣作为集料的透水混凝土，其特征在于所说的胶结剂是THJ-2型胶结剂。
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