[发明专利]以棒磨钢渣尾渣为主料的无水泥混凝土及其制备方法

说明书

本发明以棒磨钢渣尾渣为主料的无水泥混凝土，组分重量份数：棒磨钢渣尾渣180～240份、矿渣微粉20～40份、脱硫石膏4～9份、水10～25份和减水剂0.6～1.5份。生产方法包括a、钢渣预处理：转炉炼钢产出的热态钢渣采用带压热闷工艺进行初步破碎；b、钢渣集料制备：通过两级棒磨将钢渣破碎细化，使粒度≤10mm的颗粒占90%以上，产出的尾渣采用10mm孔筛进行分级筛分，10mm以下尾渣送搅拌站作为原料；c、脱硫石膏制备：将压块脱硫石膏经烘干后粉磨成粉料备用；d、制备无水泥混凝土：按比例称量制好的钢渣尾渣、矿渣微粉、脱硫石膏粉，配加减水剂和水混合，搅拌均匀，制得完全不掺加水泥和砂石料的钢渣预拌混凝土。本发明完全不使用水泥、砂即可制成合格混凝土。

技术领域

本发明涉及一种混凝土及其制备方法，尤其涉及一种以棒磨钢渣尾渣为主料的无水泥混凝土及其制备方法。

背景技术

我国是钢铁生产大国，冶金渣排放量大，但相应利用起步较晚，仍有大量的冶金渣资源浪费，还占用土地、污染环境。尤其是素有“劣质水泥熟料”之称的转炉钢渣，虽含有大量的渣钢、氧化钙、铁及氧化镁等可利用资源，但因其存在活性低、水化速度慢、体积安定性差、磨粉能耗高、设备损耗大等缺点，目前利用率极低，亟待开发行之有效的综合利用途径。

另一方面，国内各种基础设施和住房建设的发展，水泥、混凝土等用量巨大且仍呈上升趋势，此类活动消耗大量的能源和资源，并且破坏山体植被，还排放大量CO₂、粉尘、硫化物、氮氧化物等，对环境造成重大影响。

若能将钢渣尾渣批量应用于混凝土生产，大量取代其中水泥、砂、石的使用，将是一项利国利民的创举。专利文献CN106145785B中提出了一种以钢渣、矿粉、铁尾矿砂、水泥、粉煤灰5种物料配合制备的钢渣混凝土，其性能达到普通混凝土标准要求，但其钢渣占比仅约40%，还添加约10%的水泥。专利文献CN109250980A中提出了一种以水泥、钢渣粉、矿渣粉、钢渣细骨料、粗骨料5种物料配合制备的钢渣混凝土，28天抗压强度可达50MPa以上，但其钢渣占比约33%，水泥添加约15%，且需将部分钢渣磨细到比表面积470m²/kg使用。

业内对利用钢渣制混凝土的研究逐步增多，也取得初步成效，但总体来说，钢渣的利用量均较低，仍然需要使用一定量的水泥、砂、石等，生产工艺较复杂，成本也较高。因此，更批量、有效的利用钢渣制备混凝土，全面减少水泥、砂、石等用量，具有十分重要的研究意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以棒磨钢渣尾渣为主料的无水泥混凝土及其制备方法，通过控制钢渣带压热焖及棒磨磁选工艺，配加脱硫石膏粉和矿渣微粉，在不使用水泥和砂石料的前提下，制备出性能可达C35等级的混凝土，钢渣掺入量达75%以上。

本发明的技术方案为：

以棒磨钢渣尾渣为主料的无水泥混凝土，该混凝土包含以下重量份数的组分：棒磨钢渣尾渣180～240份、矿渣微粉20～40份、脱硫石膏4～9份、水10～25份、减水剂0.6～1.5份。

所述钢渣尾渣为转炉炼钢渣经过带压热焖处理后，再经过两级棒磨磁选，筛分得到的钢渣尾渣；矿渣微粉为高炉水淬渣粉磨至比表面积400m²/kg以上所得的S95级矿渣微粉；脱硫石膏为电厂钙式湿法脱硫副产品，经烘干后粉磨成300～500目的粉料。