[发明专利]一种以钢渣为集料的结构加固材料

说明书

技术领域

本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种以钢渣为集料的结构加固材料。

背景技术

建筑业是国民经济的重要物质生产部门，它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。混凝土是最重要的建筑材料，普通建筑物的设计使用寿命为30-50年，大量在解放初期至上世纪80年代交付使用的住宅、厂房等建筑物均已到检测、加固修复阶段。据统计，我国需要加固修复的房屋占现有房屋的20%-30%。建筑物的加固、修复不仅需要科学合理的设计，而且需要性能优异的加固、修复材料。然而我国至今仍缺乏相应的规范和应用技术规程，导致没有专用的加固、修复配套材料。因此，结合我国建筑物加固、修复实际和需要，开发性能优良的专用材料十分迫切。

钢渣是炼钢过程中产生的废渣，排放量约为钢产量的15%-20%。近年来，随着我国经济的快速发展，钢铁产量迅速增长，1996年我国的钢产量为1亿吨，全年排放钢渣1500多万吨，2009年钢产量为近6亿吨，全年排放钢渣超过9000万吨。大量的钢渣堆积不仅占用土地，同时也是对资源的极大浪费。我国钢渣的利用率不足15%，虽然近年来已在钢渣资源化技术的开发及应用上取得了一些成绩，但钢渣的利用率与发达国家相比仍有很大差距，主要用作筑路与回填工程材料，而作为集料在砂浆和混凝土中的应用不多。

现今使用的加固材料大部分是普通的加固材料，其加固性能不太理想；有部分加固材料虽然性能良好，但价格非常昂贵，很少有力学性能和耐久性都良好且价格又适中的加固材料。一种好的加固材料，应该在达到加固目的的基础上，进一步降低成本，使固体废弃物变废为宝，减少对自然资源的开采。

传统的水泥基加固材料类似于灌浆材料，它所使用的集料主要是天然河砂，胶凝材料主要是水泥。天然河砂的取材主要来源于挖掘河床，这改变了河床形貌，影响航运甚或造成河流改道等严重后果，不仅严重破坏了自然生态，而且加快了资源的消耗。我国天然砂日益枯竭，用钢渣取代天然砂，以水泥-矿渣粉-粉煤灰-沸石粉作为复合胶凝体系来制备结构加固材料，不仅提高了钢渣、矿渣粉、粉煤灰和沸石粉自身的经济附加值，更重要的是，它为建筑业的节能减排和低碳化创造了良好的基础条件，还保护了资源，是一项利国、利民、利于环境的重大举措。

本发明制备的加固材料主要由水泥、矿渣粉和、粉煤灰和沸石粉作为胶凝材料，以钢渣作为集料，并加入减水剂、乳胶粉、消泡剂等制备而成，它具有良好的施工性、合适的强度、体积稳定性以及耐久性，可以满足不同的加固需要，产品能以干混形式供应市场，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流动性大，流动性保持好，强度发展快，体积稳定性好，耐久性好的以钢渣为集料的结构加固材料。该加固材料以水泥、矿渣粉、粉煤灰和沸石粉作为复合胶凝材料，以钢渣作为集料。本发明提出的以钢渣为集料的结构加固材料，由水泥、钢渣、矿渣粉、粉煤灰、沸石粉、乳胶粉、纤维素醚、消泡剂和聚羧酸系减水剂组成，各组分的重量比为：

水泥                    100

钢渣                    50-500

矿渣粉                  10-50

粉煤灰                  5-40

沸石粉                  3-15

乳胶粉                  1-5

纤维素醚                0-1.0

消泡剂                  0-0.10

聚羧酸系减水剂          0.05-0.50。

各组份较佳的重量比为：

水泥                    100

钢渣                    150-450

矿渣粉                  15-40

粉煤灰                  10-35

沸石粉                  4-10

乳胶粉                  2-4

纤维素醚                0.2-0.6

消泡剂                  0.02-0.08

聚羧酸系减水剂          0.10-0.40。

本发明中，所述水泥为42.5级普通硅酸盐水泥或52.5级普通硅酸盐水泥中的一种。