鋼渣集料泡沫混凝土的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼渣集料泡沫混凝土，所屬【技術領域】為混凝土【技術領域】。所述混凝土由水泥、鋼渣細集料、水、發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為：水泥20%-40%，鋼渣細集料50%-70%，水10%-20%，發(fā)泡劑用量為1.0-1.8kg/m3。本發(fā)明通過加入發(fā)泡劑降低混凝土表觀密度、導熱系數(shù)，制得的混凝土具有良好的熱工性能即良好的保溫隔熱性能，是一種較為理想的自保溫材料。
【專利說明】鋼渣集料泡沬混凝土
【技術領域】
[0001]本發(fā)明所屬【技術領域】為混凝土【技術領域】，具體涉及一種利用鋼渣尾礦取代水泥混凝土集料，并且通過加入發(fā)泡劑降低混凝土表觀密度、導熱系數(shù)，提高混凝土保溫性能的鋼渣集料泡沫混凝土。
【背景技術】
[0002]鋼鐵冶金過程中產生的廢鋼鐵渣(包括高爐礦渣和鋼渣)約為鋼產量的40%，是鋼鐵冶金工業(yè)的主要副產品。在我國高爐礦渣的應用非常廣泛，并出臺了國家標準《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T18046-2000);而對于煉鋼過程中的鋼渣，并沒有相關規(guī)范指導其被用作混凝土集料。鋼渣是煉鋼過程中的必然副產物，其產量約為粗鋼產量的15%~20%，在工業(yè)廢渣中占有較大比重。目前我國每年鋼渣產量近I億噸，而多年積存未加利用的鋼渣有3億多噸，這些鋼渣污染環(huán)境，占據(jù)土地，既造成資源浪費又破壞生態(tài)環(huán)境，現(xiàn)狀已不容忽視。
[0003]目前我國鋼渣在建材領域的利用率大約只有10%，其中只有小部分用于鋼渣水泥的生產，而大部分主要用于筑路和回填，屬于低附加值的利用模式。鋼渣的硬度通常較高，易磨性差，作為水泥組分或者用作活性摻合料進行磨細時必須消耗大量能量，同樣不是合理的資源化利用方式。如果將合適粒徑的鋼渣用作集料配制泡沫混凝土，一則能夠加大鋼渣資源化力度，二則不需要象用于生產鋼渣水泥時對鋼渣顆粒進行磨細處理，這大大降低了鋼渣利用時的能耗和資源浪費，顯然是一種用量大、能耗低、附加值更高的合理利用模式。由此可以看出這為我們研究鋼渣在混凝土中的研究與應用創(chuàng)造了可能，同時可以實現(xiàn)節(jié)能這一目標。
[0004]當今常見的工業(yè)與民用建筑主要有以下幾種結構形式:磚混結構、框架結構、剪力墻結構和排架結構。傳統(tǒng)的磚混結構由于使用粘土磚，一方面大量浪費土地資源，另一方面很難滿足當今社會對建筑結構節(jié)能50%的要求，即使達到這一要求，其墻體的厚度也將成倍增加。雖然框架結構的填充墻體可以使用混凝土小砌塊和粘土空心磚，但由于小砌塊自身很難滿足節(jié)能50%的要求且需要另外采取保溫措施，同時其縫隙并不可以像現(xiàn)澆混凝土那樣完全消失，因此也會造成能源的浪費?，F(xiàn)在建筑物常用的保溫方式有外保溫和內保溫兩種形式，但研究表明:內保溫容易出現(xiàn)熱橋，且容易在房屋裝修時遭到破壞；外保溫雖然可以避免產生熱橋、室溫較穩(wěn)定且可以保護混凝土，但由于直接接受陽光照射，容易造成保溫材料的老化并最終失去保溫性能。近年來出現(xiàn)了“自保溫”的方式，與其他保溫方式相比，自保溫墻體能有效地消除熱橋，充分發(fā)揮保溫材料保溫性能，同時施工簡單，建筑造價低，而且其使用壽命(耐候性)與建筑物相一致，具有其它保溫墻體無法比擬的優(yōu)勢。
[0005]由于硬度高、易磨性差，鋼渣在作為水泥組分或用作活性摻合料時必定會消耗大量能量，現(xiàn)有的鋼渣利用模式并不符合現(xiàn)階段資源合理化利用的要求。因此開展鋼渣泡沫混凝土研究，符合保溫節(jié)能建筑材料發(fā)展趨勢，對于開發(fā)新的建筑保溫材料和促進鋼渣的大用量、低能耗綜合利用具有重要的研究意義和推廣價值。
【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明采取的技術方案是:
一種鋼渣集料泡沫混凝土，所述混凝土由水泥、鋼渣細集料、水、發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為:水泥20%-40%，鋼渣細集料50%-70%，水10%-20%，發(fā)泡劑用量為1.0-1.8kg/m3。
[0007]所述各組分質量百分比優(yōu)選為水泥25%_30%，鋼渣細集料55%_60%，水12%_15%，發(fā)泡劑用量為1.2-1.5kg/m3。 [0008]所述鋼渣細集料中鋼渣質量占50-100%，砂質量占0-50%。
[0009]所述鋼渣為粒徑為0.15-4.75mm。
[0010]所述水泥為等級不高于42.5的通用硅酸鹽水泥。
[0011]所述發(fā)泡劑為合成類發(fā)泡劑、蛋白活性物型發(fā)泡劑或復合型水泥發(fā)泡劑。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是:
(I)泡沫混凝土由于含有大量封閉的細小孔隙，所以具有良好的熱工性能，即良好的保溫隔熱性能，是一種較為理想的自保溫材料。通常密度等級在300-1200 kg/m3范圍的泡沫混凝土，導熱系數(shù)在0.08-0.30w/(m.K)之間。
[0013](2)把鋼渣用作混凝土集料，可相對實現(xiàn)鋼渣在建筑行業(yè)中的大用量、低能耗應用，具有廣闊的前景；利用合適粒徑鋼渣尾礦取代部分水泥混凝土集料，并通過加入發(fā)泡劑降低混凝土表觀密度、導熱系數(shù)，在實現(xiàn)鋼渣高附加值利用的同時，能配制出具有良好保溫性能的混凝土材料。
[0014](3)泡沫混凝土用作建筑物墻體及屋面保溫材料，具有保溫效果易發(fā)揮、施工方便、造價低和與建筑物同壽命等明顯優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0016]實施例1
一種鋼渣集料泡沫混凝土，所述混凝土由等級32.5的普通硅酸鹽水泥、粒徑為
0.15-4.75mm的鋼渣、砂、水、合成類發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為:水泥20%，鋼渣35%，砂35%，水10%，發(fā)泡劑用量為1.0kg/m3。
[0017]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑0.15-4.75mm的鋼渣和砂用于充當混凝土集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。
[0018]制得的鋼渣泡沫混凝土的密度為862kg/m3，60d體積收縮變形為200X 10-6，導熱系數(shù)為 0.22W/ (m.K)。
[0019]實施例2
一種鋼渣集料泡沫混凝土，所述混凝土由等級32.5R普通硅酸鹽水泥、粒徑為
0.15-4.75mm的鋼渣、水、蛋白活性物型發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為:水泥30%，鋼渣55%，水15%，發(fā)泡劑用量為1.5kg/m3。
[0020]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑0.15-4.75mm的鋼渣用于充當混凝土集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。[0021]制得的鋼渣泡沫混凝土的密度為1092kg/m3，60d體積變形為250X 10_6，導熱系數(shù)為 0.28 ff/ (m.K)。
[0022]實施例3
一種鋼渣集料泡沫混凝土，所述混凝土由等級42.5的礦渣硅酸鹽水泥、粒徑為
0.15-4.75mm的鋼渣、砂、水、復合型水泥發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為:水泥20%，鋼渣40%，砂20%，水20%，發(fā)泡劑用量為1.8kg/m3。
[0023]制備時，先對鋼渣進行直接篩分，粒徑0.15-4.75mm的鋼渣和砂用于充當混凝土集料，按照上述各組分的比例投料，采用先干后濕法拌制混凝土成型即可。
[0024]制得的鋼渣泡沫混凝土的密度小于635kg/m3，60d體積變形為220X 10_6之內，導熱系數(shù)為0. 15 ff/(m*K)0
【權利要求】
1.一種鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述混凝土由水泥、鋼渣細集料、水、發(fā)泡劑組成，各組分的質量百分比為:水泥20%-40%，鋼渣細集料50%-70%，水10%-20%，發(fā)泡劑用量為 1.0-1.8kg/m3。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述各組分質量百分比優(yōu)選為水泥25%-30%，鋼渣細集料55%-60%，水12%_15%，發(fā)泡劑用量為1.2-1.5kg/m3。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述鋼渣細集料中鋼渣質量占50-100%，砂質量占0-50%。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述鋼渣為粒徑為0.15-4.75mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述水泥為等級不高于42.5的通用娃酸鹽水泥。
6.根據(jù)權利要求1所述的鋼渣集料泡沫混凝土，其特征在于，所述發(fā)泡劑為合成類發(fā)泡劑、蛋白活性 物型發(fā)泡劑或復合型水泥發(fā)泡劑。
【文檔編號】C04B18/14GK103641412SQ201310657775
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年12月9日
【發(fā)明者】劉純林, 陳德鵬, 趙亮, 楊質子 申請人:安徽工業(yè)大學