一种钢铁渣粉胶凝材料及制备方法、利用其得到的钢铁渣粉高强混凝土与流程

1.本发明涉及建筑材料技术领域，具体的涉及一种钢铁渣粉胶凝材料及制备方法、利用其得到的钢铁渣粉高强混凝土。


背景技术：

2.钢渣是炼钢过程中排出的固体废弃物，钢渣的排放量一般为钢产量的15～20％，我国每年约产生9000万吨钢渣，有效利用率仅约10％左右，为保护环境、降低自然资源的消耗，同时提高水泥混凝土性能，在生产水泥或混凝土时可加入混凝土掺合料。混凝土掺合料对混凝土的力学性能、工作性能、抗侵蚀性能和耐久性能等诸多性能有显著的改善作用，是当代高性能混凝土不可或缺的结构组分。钢渣是炼钢过程中排出的固体废弃物，每年我国都会排放大量的钢渣，既严重污染环境又占用土地，但钢渣微粉用作辅助性胶凝材料时，胶凝活性低，致使混凝土收缩较大，抗压强度低，易产生开裂。
3.目前还没有将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣和水泥一同配合，制备钢铁渣粉高强混凝土的相关研究报道。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有技术所存在的技术缺陷，提供一种钢铁渣粉胶凝材料，解决目前混凝土收缩较大，抗压强度低，易产生开裂的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种钢铁渣粉胶凝材料，由高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣和水泥组成。
6.优选地，钢铁渣粉复合胶凝材料按重量份计包括：高炉矿渣0～30份、干钢渣0～30份、尾矿渣5～20份、锂渣10～20份和水泥30～50份。
7.优选地，所述水泥强度等级为po42.5r及以上。
8.本发明还提供一种钢铁渣粉复合胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
9.(1)将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣分别进行磁选、烘干、粉磨；
10.(2)将粉磨后的高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣混合；
11.(3)再向步骤(2)加入水泥，混合后得到钢铁渣粉复合胶凝材料。
12.优选地，步骤(1)烘干后的含水率≤3％。
13.优选地，步骤(1)粉磨后的比表面积为400～700m2/kg。
14.优选地，步骤(3)的钢铁渣粉复合胶凝材料含铁量≤0.5％。
15.本发明还提供一种添加上述钢铁渣粉复合胶凝材料得到的钢铁渣粉高强混凝土。
16.本发明的有益效果是：
17.(1)钢铁渣粉复合胶凝材料，制备工艺简单，能显著增大钢渣微粉、矿渣微粉、尾矿渣、锂渣的利用率，减少工业废弃物的堆积，减少环境污染；
18.(2)改善了复合胶凝材料的物理性能，降低了水化热，并且其28d强度仍能满足相
应水泥标号的强度等级的要求；
19.(3)利用高比表面积矿渣粉早强高、流动性好、填充性好的特点，提高普通钢铁渣粉混凝土的强度和耐久性等性能指标；
20.(4)将该钢铁渣粉复合胶凝材料用于混凝土工程中，能使混凝土具有较高的工作性能、力学性能，以及较优的耐久性，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
21.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
22.本发明提供一种钢铁渣粉胶凝材料，由高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣和水泥组成。
23.进一步地，钢铁渣粉复合胶凝材料按重量份计包括：高炉矿渣0～30份、干钢渣0～30份、尾矿渣5～20份、锂渣10～20份和水泥30～50份。
24.进一步地，所述水泥强度等级为po42.5r及以上。
25.本发明还提供一种钢铁渣粉复合胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
26.(1)将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣分别进行磁选、烘干、粉磨；
27.(2)将粉磨后的高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣混合；
28.(3)再向步骤(2)加入水泥，混合后得到钢铁渣粉复合胶凝材料。
29.进一步地，步骤(1)烘干后的含水率≤3％。
30.进一步地，步骤(1)粉磨后的比表面积为400～700m2/kg。
31.进一步地，步骤(3)的钢铁渣粉复合胶凝材料含铁量≤0.5％。
32.本发明还提供一种添加上述钢铁渣粉复合胶凝材料得到的钢铁渣粉高强混凝土。
33.以下将通过实施例对本发明进行详细描述，按gb1346-2011-t的方法测钢铁渣粉复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法；按gbt2419-2005的方法测钢铁渣粉复合胶凝材料的胶砂流动度；按gbt17671-1999的方法测钢铁渣粉复合胶凝材料的胶砂强度。
34.实施例1
35.本实施例用于说明本发明所述的钢铁渣粉复合胶凝材料。
36.(1)将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣分别进行磁选、烘干、粉磨；
37.(2)将粉磨后的高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣混合；
38.(3)再向步骤(2)加入水泥，混合后得到钢铁渣粉复合胶凝材料。
39.其中要求：高炉矿渣30份、干钢渣30份、尾矿渣20份、锂渣20份和水泥50份，水泥强度等级为po42.5r，步骤(1)烘干后的含水率≤3％，步骤(1)粉磨后的比表面积为700m2/kg，步骤(3)的钢铁渣粉复合胶凝材料含铁量≤0.5％。
40.实施例2
41.本实施例用于说明本发明所述的钢铁渣粉复合胶凝材料。
42.(1)将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣分别进行磁选、烘干、粉磨；
43.(2)将粉磨后的高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣混合；
44.(3)再向步骤(2)加入水泥，混合后得到钢铁渣粉复合胶凝材料。
45.其中要求：高炉矿渣15份、干钢渣15份、尾矿渣10份、锂渣15份和水泥40份，水泥强度等级为po42.5r，步骤(1)烘干后的含水率≤3％，步骤(1)粉磨后的比表面积为550m2/kg，步骤(3)的钢铁渣粉复合胶凝材料含铁量≤0.5％。
46.实施例3
47.本实施例用于说明本发明所述的钢铁渣粉复合胶凝材料。
48.(1)将高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣分别进行磁选、烘干、粉磨；
49.(2)将粉磨后的高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣混合；
50.(3)再向步骤(2)加入水泥，混合后得到钢铁渣粉复合胶凝材料。
51.其中要求：高炉矿渣5份、干钢渣30份、尾矿渣20份、锂渣10份和水泥30份，水泥强度等级为po42.5r，步骤(1)烘干后的含水率≤3％，步骤(1)粉磨后的比表面积为400m2/kg，步骤(3)的钢铁渣粉复合胶凝材料含铁量≤0.5％。
52.对比例1
53.本对比例与实施例2相比，不添加高炉矿渣，其余条件均一致。
54.对比例2
55.本对比例与实施例2相比，粉磨后的比表面积为300m2/kg，其余条件均一致。
56.通过检测，实施例1-3的钢铁渣粉复合胶凝材料的流动性、抗折强度和抗压强度都要优于对比例1-2，而其中实施例2的性能又要优于实施例1和实施例3。
57.实施例1-3表明，高炉矿渣、干钢渣、尾矿渣、锂渣的添加可以使钢铁渣粉复合胶凝材料的性能获得较大的提升，缺一不可，本发明的配方得到的钢铁渣粉复合胶凝材料性能最佳。
58.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。