[发明专利]一种耐久型高炉水渣砌块

说明书

技术领域

本发明公开了一种耐久型高炉水渣砌块，属于建筑材料技术领域。

背景技术

随着建筑业的发展和对建筑工程质量的日益重视，作为混凝土和砂浆基本组成材料之一的建筑用砂的质量和数量对建筑业的影响日益明显。一方面市场对砂的质量要求越来越高，数量越来越大；另一方面符合质量要求的天然砂资源越来越少，由此引发的工程问题时有发生。随着天然砂资源的逐渐匮乏，以及国家对天然砂开采的限制，作为混凝土配制的必备组分之一，天然砂的来源必将受到限制，其行情也将必然看涨。在上海地区，每年大量的市政工程建设，需要使用大量的商品混凝土，而上海地区自身缺乏天然砂资源，因此为了上海地区混凝土的可持续发展的需要，利用现有废弃资源开发符合混凝土设计要求，同时能够替代现有天然砂的新品种细骨料，市场前景将十分广阔。

宝钢现有4座高炉，每年产生高炉水渣300万t左右，目前除了宝田公司每年生产矿粉消耗120万t左右高炉水渣，其余的主要销售给水泥厂作为水泥混合材。随着国家对建材行业的调控及本地区矿物掺合料市场的逐渐饱和，高炉水渣在原有销售市场发展的空间将极为有限，开辟新的高炉水渣应用市场势在必行。

高炉水渣与混凝土用细骨料天然砂相比，在物理性能上有许多相似之处，若能采用高炉水渣部分或全部替代天然砂用作混凝土细骨料，将为高炉水渣的应用提供一条较好的途径。但是，目前的高炉水渣砌块还存在力学性能和耐久性不佳的问题，因此还需对其进行研究。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统高炉水渣砌块力学性能和耐久性能不佳的问题，提供了一种耐久型高炉水渣砌块。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐久型高炉水渣砌块，是由以下重量份数的原料组成：30～40份改性高炉水渣，10～20份石膏，10～20份生石灰，20～30份水泥，50～60份水，10～20份改性炭化椰壳纤维，5～6份硅烷偶联剂；

所述改性高炉水渣的制备方法为：

（1）将高炉水渣粉碎，过筛，得细化高炉水渣；

（2）将上述所得细化高炉水渣与硫酸按质量比1：50～1：100搅拌混合，浸渍，过滤，得预处理高炉水渣；

（3）按质量份数计，将20～30份造纸黑液，20～30份壳聚糖液，10～20份大豆蛋白粉，5～6份沼液搅拌混合发酵，得发酵液；

（4）将预处理高炉水渣与发酵液按质量比1：20～1：30混合浸渍，过滤，即得改性高炉水渣。

所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。

所述改性炭化椰壳纤维的制备过程为：将椰壳纤维干燥至含水率为5～8%，得干燥椰壳纤维；将干燥椰壳纤维与正硅酸乙酯按质量比1：20～1：30搅拌混合浸渍，过滤，得预处理椰壳纤维；将预处理椰壳纤维充氮保温炭化，降温，得炭化椰壳纤维；将炭化椰壳纤维与琼脂液按质量比1：20～1：30混合浸渍，过滤，得一次处理炭化椰壳纤维；将一次处理炭化椰壳纤维用含三甲基铝的氮气熏蒸，即得改性炭化椰壳纤维。

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。

（1）所述过筛为300～400目的筛。

（3）所述壳聚糖液的制备过程为：将壳聚糖与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌溶解，即得壳聚糖液。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过添加改性高炉水渣，首先，通过粉碎将高炉水渣进一步细化，使得高炉水渣的活性得到进一步提升，其次，经硫酸浸泡，将高炉水渣中部分氧化铝去除，使得细化后的高炉水渣的孔隙得到进一步拓宽，再经造纸黑液，壳聚糖液和大豆蛋白粉发酵液浸泡，由于造纸黑液，壳聚糖液和大豆蛋白粉经发酵，使得造纸黑液，壳聚糖液和大豆蛋白粉大分子水解成活性较高的小分子，活性小分子附着在高炉水渣表面形成水膜，一方面，在体系中起到很好的润滑作用，提升体系的流动性，增强体系中原料颗粒间接触位点，使得水化反应更充分，从而提升体系的力学性能和耐久性能，另一方面，附着在高炉水渣表面水膜，可促进体系水化的进行，另外，体系在水化反应过程中，可产生氢氧化钙，氢氧化钙在水中电离生成的的钙离子可促进高炉水渣表面的小分子发生配位交联，形成三维网络，增强体系的交联密度，从而进一步提升体系的力学性能和耐久性能；