[发明专利]钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开一种钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土及其制备方法，该处理剂由质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水混配而成。本发明的掺钢渣预拌混凝土，该混凝土的集料部分或全部为经钢渣处理剂处理过的钢渣。其制备方法如下：(1)将醇胺类有机物、硝酸盐和水按质量比混配，制成钢渣处理剂；(2)将钢渣破碎分级：细粉粒径≤0.15mm，较粗钢渣粒径0.15～5mm，粗钢渣粒径≥5mm；并将细粉再粉磨得到钢渣粉；(3)将分级后的钢渣分别在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天，捞出烘干备用；(4)将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣部分或全部替代混凝土的集料，制得掺钢渣预拌混凝土。本发明的钢渣处理剂能够使钢渣的膨胀性能得到控制，制得的力学强度及收缩性能改善的混凝土。

技术领域

本发明涉及一种钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土以及其制备方法，属于建筑材料领域。

背景技术

钢渣是炼钢工业中所产生的工业废渣。目前我国钢渣产量大，但利用率较低，据报道2012年我国钢渣产生量约9300万t，利用率仅约22％[王纯,杨景玲,朱桂林,等.钢铁渣高价值利用技术发展和现状[J].中国废钢铁,2012(1):42-53.]。大量钢渣被弃置堆积，这样既污染环境，占用大量土地，更是对资源的巨大浪费。

钢渣难以利用的重要原因是其组成中含有相当量的游离氧化物(f-CaO、f-MgO)。它们与水反应很慢，在一定时间后才与水反应形成Ca(OH)₂、Mg(OH)₂，并产生体积膨胀，体积对应增加98％、148％，造成钢渣制品(比如：混凝土)安定性不良(体积膨胀而导致结构破坏)。因此如何消除钢渣中游离CaO或MgO的有害影响，具有重大意义。

发明内容

发明目的：针对钢渣中由于含有游离CaO或MgO、造成钢渣制品安定性不良的问题，本发明提供一种钢渣处理剂，该处理剂能够有效控制钢渣的膨胀性能；另外，本发明还基于该钢渣处理剂提供一种掺钢渣预拌混凝土，并提供了该掺钢渣预拌混凝土的制备方法。

技术方案：本发明所述的钢渣处理剂，该处理剂由质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水混配而成。

其中，醇胺类有机物可为三乙醇胺、二三乙醇胺、三聚丙三醇中的一种或几种。硝酸盐可为硝酸锶、硝酸钙、硝酸钠中的一种或几种。优选的，醇胺类有机物、硝酸盐的纯度均为工业纯及以上更纯级别的物质。

本发明所述的一种掺钢渣预拌混凝土，其中部分集料或全部集料为经钢渣处理剂处理过的钢渣，该钢渣处理剂包括质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水。优选的，经钢渣处理剂处理过的钢渣为在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天后的钢渣。

较优的，钢渣包括钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣，其中，钢渣粉的粒径≤0.15mm，较粗钢渣的粒径为0.15～5mm，粗钢渣的粒径≥5mm。采用钢渣处理剂处理时，将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣分别浸泡在钢渣处理剂中，钢渣粉、较粗钢渣或粗钢渣与钢渣处理剂的质量比最好为9:1。

混凝土集料一般包括掺合料、细骨料和粗骨料，可以将掺钢渣预拌混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料中的部分采用处理后的钢渣替代，即部分掺杂；也可以将混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料全部用处理后的钢渣替代，即全掺，如采用钢渣粉、较粗钢渣或粗钢渣分别替代混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料。

当该掺钢渣预拌混凝土为全掺钢渣预拌混凝土时，作为优选的，该全掺钢渣预拌混凝土包括如下重量份的原料：水泥190～210份，水170～180份，经钢渣处理剂处理过的钢渣粉150～170份、较粗钢渣700～900份、粗钢渣900～1200份。进一步的，全掺钢渣预拌混凝土的原料组分最好为：水泥190～210份，水170～180份，钢渣粉150～170份，较粗钢渣800份，粗钢渣1050份。

本发明所述的掺钢渣预拌混凝土的制备方法，包括下述步骤：