[发明专利]一种减水型钢渣改性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种减水型钢渣改性剂及其制备方法和应用，减水型钢渣改性剂由以下原料制备得到：水玻璃24～31%，硫酸钠19~25%，柠檬酸钠13～18%，聚羧酸粉体4~9%，硅灰17~40%，总量100%；所述百分比均为质量百分比。使用了柠檬酸钠可以有效的激发水化过程中钢渣的活性，又可以抑制在养护过程中水泥及钢渣中活性组分的水化。加入硫酸钠和水玻璃可以破坏钢渣的致密晶体结构使其重新可以水化生成C‑S‑H结构。加入聚羧酸，由于聚羧酸的梳状结构可以减少钢渣中的游离氧化钙，还可以增加其在混凝土中的体积稳定性，减少其膨胀，进而改善钢渣的压实特性以及结构的稳定性，为钢渣的资源化利用提供了一种新的选择。

技术领域

本发明属于钢渣综合利用技术领域，具体涉及一种减水型钢渣改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，我国累计积存钢渣已有7亿吨以上，多数处于简单堆弃和任意排放状态，对社会环境造成的危害日益严重，已经引起政府和学术界的广泛关注，越来越多的学者开始研究钢渣的综合利用问题。制约钢渣在建材领域中应用的主要因素是钢渣中含有一定量的游离氧化钙和游离氧化镁，在水化过程中会产生体积膨胀，破坏产品整体结构，致使钢渣的安定性极差。而且，不同钢企之间产出的钢渣，特性各异，化学成分波动较大；甚至同一钢企不同批次的钢渣，其化学成分也有所差异。这就导致钢渣的安定性处理较困难，不能形成统一的治理措施。因此，实现钢渣的综合利用必须先解决钢渣中存在的安定性问题。

陈化处理是目前最常用的改善钢渣安定性的方法，也是最简单有效的消除钢渣中游离氧化钙的方法。此举虽能很好的改善钢渣安定性，但需要占用大面积的土地进行堆放，并且要陈化到一定时间，容易造成渣场周围环境污染，并破坏生态环境。

钢渣机械激发是强机械力作用下对钢渣进行超细粉磨，增大钢渣的比表面积，使大部分游离钙镁暴露出来，提前消解。同时，矿物晶格在强机械力的作用下，产生缺陷、错位、重结晶，并在表面形成易溶于水的非晶态结构。钢渣颗粒与水接触的面积增大，加快了钢渣活性组分的水化反应速率。因此，钢渣的活性得到了有效提高。但是，钢渣机械激发需要大量的能耗。

综上所述，钢渣安定性问题是制约其资源化利用的主要障碍，解决其在应用过程中的体积稳定性问题，已经势在必行。钢渣安定性处理和活性激发技术是结决问题的关键。将钢渣应用于水泥、混凝土领域，不仅能解决环境污染问题，还可以实现钢渣的高附加值利用，对可持续发展具有至关重要的意义。钢渣在水泥中利用的关键问题是其抑制活性组分的水化膨胀与激发潜在的胶凝活性。从国内外的研究现

状来看，机械激发、化学激发和热力激发均可以有效的改善钢渣的安定性，扩大钢渣的安全使用范围。但是各方法都存在着相应的局限性，机械激发、化学激发和热力激发进行适当的复合，增加钢渣在建材中的掺量，实现钢渣的高效和高值化利用是一种合理的思路。既能降低钢渣水泥的成本，又能很好地提高钢渣活性，是今后钢渣活性激发研究和应用的发展方向。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种减水型钢渣改性剂及其制备方法和应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种减水型钢渣改性剂，该减水型钢渣改性剂由以下原料制备得到：水玻璃24～31％，硫酸钠19～25％，柠檬酸钠13～18％，聚羧酸粉体4～9％，硅灰17～40％，总量100％；所述百分比均为质量百分比；

按照配方比例，将水玻璃、硫酸钠、柠檬酸钠、聚羧酸粉体、硅灰，混合均匀，即得。

在一些实施例中，所述的减水型钢渣改性剂，由以下原料制备得到：水玻璃24％，硫酸钠19％，柠檬酸钠13％，聚羧酸粉体4％，硅灰40％，总量100％；所述百分比均为质量百分比。

在一些实施例中，所述的减水型钢渣改性剂，由以下原料制备得到：水玻璃31％，硫酸钠25％，柠檬酸钠18％，聚羧酸粉体9％，硅灰17％，总量100％；所述百分比均为质量百分比。