[发明专利]胶结材、砂浆固化物的制造方法及由其形成的砂浆固化物

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土材料及其制造方法，尤其涉及一种胶结材、砂浆固化物的制造方法及由其所形成的砂浆固化物。

背景技术

炼钢炉渣为炼制钢铁时所产生的副产物，其形成的方式为炼钢原料在高炉里经熔炼后，产生的杂质经过氧化与金属分离或燃烧后所形成的渣滓等，然而，若不对炼钢炉渣加以回收再利用，不仅会让炼钢业者需额外负担处理炼钢炉渣的费用，也会造成环境的负担。

早期为通过掩埋的方式来处理炼钢炉渣，然而，其会使环境受到炼钢炉渣中的重金属的污染。而随着工业技术的发展，炼钢炉渣可经安定化处理(stabilizing treatment)后再将其添加在各式建筑物的土木材料中，然而，炼钢炉渣在吸水或接触空气中的二氧化碳之后，其会膨胀而因此使建筑物的结构强度降低，使得炼钢炉渣回收再利用的范围受到限制。因此，目前急需提供一种炼钢炉渣之处理方法，以彻底解决现有技术中处理炼钢炉渣的缺陷，以提升其产业利用性。

发明内容

本发明提供一种胶结材的制造方法，其包括下列步骤：提供炼钢炉渣；将炼钢炉渣浸泡在水中，以使水形成碱性溶液；将碱性溶液与炼钢炉渣分离；在碱性溶液中加入玻璃粉末，以形成胶结溶液；以及固化胶结溶液，以形成胶结材。

本发明提供一种砂浆固化物的制造方法，其包括下列步骤：提供炼钢炉渣；将炼钢炉渣浸泡在水中，以使水形成碱性溶液；在含炼钢炉渣的碱性溶液中加入玻璃粉末并搅拌，以形成砂浆；以及固化砂浆，以形成砂浆固化物。

本发明提供另一种砂浆固化物的制造方法，其包括下列步骤：提供炼钢炉渣；将炼钢炉渣浸泡在水中，以使水形成碱性溶液；将碱性溶液与炼钢炉渣分离；在碱性溶液中加入玻璃粉末及细粒料并搅拌，以形成砂浆；以及固化砂浆，以形成砂浆固化物。

本发明提供一种砂浆固化物，其包括10～50wt％的炼钢炉渣以及50～90wt％的上述的胶结材。

基于上述，本发明的胶结材及砂浆固化物的制造方法将炼钢炉渣及废弃玻璃作为形成胶结材的原料之一，除可将炼钢炉渣及废弃玻璃回收再利用外，也可使处理炼钢炉渣及废弃玻璃所需的成本与形成胶结材及砂浆固化物的原料成本降低。另外，本发明通过将炼钢炉渣浸泡在水中以形成碱性溶液，通过碱性溶液中的氢氧根离子与玻璃粉末进行反应，因此，可不需额外购买碱金属或碱土金属之氢氧化物及硅酸钠等来自备碱性溶液，而使形成胶结材及砂浆固化物的原料成本降低。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的胶结材的制造方法的步骤流程图。

图2为本发明的第一实施例的砂浆固化物的制造方法的步骤流程图。

图3为本发明的第二实施例的砂浆固化物的制造方法的步骤流程图。

图4为本发明的在胶结溶液经搅拌的温度为80℃以及其搅拌时间为15min的情况下，胶结材中的转炉石的含量以及胶结材的抗压强度的关系曲线图。

图5为本发明的在砂浆经固化的温度为60℃以及转炉石与玻璃粉末(BOF/GL)的重量比例为1：1的情况下，第一实施例的砂浆固化物分别在放置于空气中0天、7天、28天的抗压强度与固化时间的关系曲线图。

附图标记说明

S100、S110、S120、S130、S140、S200、S210、S220、S230、S300、S310、S320、S330、S340：步骤

具体实施方式

图1为本发明的一实施例的胶结材的制造方法的步骤流程图。

请参照图1，在步骤S100中，提供炼钢炉渣。炼钢炉渣的来源主要为在炼钢时产生的副产品，举例来说，炼钢炉渣可包括转炉石(basic-oxygen-furnace slag；BOF)或电弧炉渣(electric-arc-furnace slag；EAF)等。在本实施例中，炼钢炉渣可为转炉石或电弧炉渣。由于炼钢炉渣可作为后续形成砂浆或混凝土中的细粒料之用途来使用，因此炼钢炉渣的粒径会接近一般土木领域里常用的细粒料的粒径。在本实施例中，炼钢炉渣的粒径小于4.75mm。