C40级钢渣粉自密实混凝土及其制备方法、预制构件技术

本申请提供了一种C40级钢渣粉自密实混凝土，其水胶比控制在0.3～0.7之间，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥5～15重量份数；天然粗骨料20～30重量份数；再生粗骨料6～15重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水2～10重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。得到的自密实混凝土具有良好的流动性、间隙通过性、抗离析性，满足强度要求。便于施工的同时降低了混凝土生产成本，制备方法简单，适合工业化生产。

C40 grade steel slag powder self compacting concrete and its preparation method and prefabricated component

This application provides a C40 grade steel slag powder of self compacting concrete, the water binder ratio control in 0.3 ~ 0.7, the composition of raw materials according to the weight fraction calculation includes: 1 to 10 parts by weight of steel slag powder; talcum powder 1 ~ 10 weight parts; 5 to 15 parts by weight of cement; natural coarse aggregate 20 to 30 parts by weight of recycled coarse aggregate; 6 to 15 weight portions; 20 to 30 parts by weight of sand; fly ash 1.5 to 3.5 weight portions of water; 2 to 10 parts by weight of numbers; water reducing agent 0.001 to 0.1 parts by weight of numbers. The results show that the self compacting concrete has good fluidity, clearance and anti segregation, and meets the strength requirements. It is convenient for construction and reduces the production cost of concrete. The preparation method is simple and suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
C40级钢渣粉自密实混凝土及其制备方法、预制构件
本申请涉及建筑材料
，特别是新型自密实混凝土
，具体而言，涉及一种C40级钢渣粉自密实混凝土及C40级钢渣粉自密实混凝土的制备方法和应用。
技术介绍
自密实混凝土(Self-ConsolidatingConcrete简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。配制自密实混凝土一般通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和合理的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。炼钢排出的钢渣，排出量约为粗钢产量的15～20％。钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。钢渣目前进行破碎、筛分、磁选，以回收其中金属，经回收金属后，钢渣内金属成分大为减少，目前回收利用困难，成为废弃钢渣。废弃钢渣目前没有好的利用方式，本专利技术因此而来。
技术实现思路
本申请旨在提供一种C40级钢渣粉自密实混凝土，以解决现有技术中的问题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种C40级钢渣粉自密实混凝土，其水胶比控制在0.3～0.7之间，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥5～15重量份数；天然粗骨料20～30重量份数；再生粗骨料6～15重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水2～10重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。优选的技术方案是：钢渣粉的粒径在1μm～15μm，其紧实率在40％～60％。钢渣粉的紧实率是指湿态的钢渣粉在一定紧实力的作用下其体积变化的百分率，用试样紧实前后高度变化的百分数来表示。优选的技术方案是：所述钢渣粉为经破碎设备或者研磨设备对废弃钢渣进行粉碎处理，然后通过分拣设备对不同粒径进行分拣获取。优选的技术方案是：滑石粉的粒径在1μm～15μm，其紧密度在40％～70％。优选的技术方案是：所述混凝土中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥8～15重量份数；天然粗骨料22～27重量份数；再生粗骨料6～12重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水4～8重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。优选的技术方案是：所述混凝土中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～8重量份数；滑石粉1～8重量份数；水泥5～15重量份数；天然粗骨料20～30重量份数；再生粗骨料6～15重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水4～8重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。优选的技术方案是：所述混凝土中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～8重量份数；滑石粉1～8重量份数；水泥8～15重量份数；天然粗骨料22～27重量份数；再生粗骨料6～12重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水4～8重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。优选的技术方案是：所述C40级钢渣粉自密实混凝土的水胶比为0.3～0.65；优选的，所述C40级钢渣粉自密实混凝土的水胶比为0.3、0.32、0.54、0.62。本专利技术的另一目的在于提供了一种所述的C40级钢渣粉自密实混凝土的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)按照预定量预先将钢渣粉、水泥和滑石粉拌匀，得到A料；(2)按照预定配比天然粗骨料、再生粗骨料、砂、A料、粉煤灰、减水剂的顺序投料然后启动搅拌机，干拌1～10min；然后加入水，继续搅拌1～10min，搅拌均匀即得所述的C40级钢渣粉自密实混凝土。具体的制备步骤可以按照如下步骤进行：(1)将建筑垃圾中的废弃混凝土经过分拣、破碎和筛分，筛除小于9.50mm和大于20mm的颗粒后，以骨料粒径在10mm～20mm粒径段加工制成再生粗骨料；(2)为防止粘锅，称取各材料适量，拌制混凝土，待搅拌机内壁粘上水泥砂浆，取出混凝土，按配合比称取A料、再生粗骨料、天然粗骨料、水、粉煤灰和外加剂，按照再生粗骨料、天然粗骨料、A料、粉煤灰和外加剂的顺序投料然后启动搅拌机，干拌1min～10min；(3)加入已经称量好的水和附加水，继续搅拌1min～10min。本专利技术的又一目的在于提供一种所述的C40级钢渣粉自密实混凝土制备而成的混凝土构件。所述混凝土构件为墙材、砂浆和其他预制构件的一种。优选的技术方案是：所述水泥为P·O42.5普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰。本专利技术的钢渣粉是经回收利用后的废弃钢渣，再加工后形成的。本专利技术的钢渣粉经破碎设备或者研磨设备对废弃钢渣进行粉碎处理，然后通过分拣设备对不同粒径进行分拣获取，粒径在1μm～15μm为钢渣粉，粒径大于15μm为钢渣砂，两者物理性能迥异。经研究证实，钢渣粉的紧实率在40％～60％，其破碎指数小于15，可以与滑石粉配合，作为自密实混凝土中水泥的完美替代。破碎指数(shatterindex)为评定钢渣粉韧性的指标，常用方法是标准圆柱钢渣粉试样从规定高度坠落在6目筛网中部的钢砧上，残留在该筛网上钢渣粉的重量占总重量的百分数。采用上述方案后，本专利技术与现有技术相比较具有以下突出的优点和效果：(1)本专利技术得到的C40级钢渣粉自密实混凝土不但简化了加工工序，而且降低了成本。目前对经回收利用后的废弃钢渣的处理的研究很少。因此，配制自密实再生骨料混凝土不但可以有效解决建筑垃圾造成的环境和社会问题，还有一定的经济效益，而且贯彻了国家节约资源、绿色生产的技术经济政策。(2)本专利技术得到的C40级钢渣粉自密实混凝土具有自密实混凝土的自身优点，可以在自身重力下，填充模板，同时具有优良的均质性，并且不需要附加振动，避免了振捣对模板产生的磨损，增加了结构设计的自由度，减少混凝土对搅拌机的磨损，保证混凝土良好地密实。根据本专利技术配制的C40级自密实混凝土具有良好的流动性、间隙通过性、抗离析性，满足强度要求。便于施工的同时降低了混凝土生产成本，制备方法简单，适合工业化生产。(3)本专利技术得到的C40级钢渣粉自密实混凝土具有数种工业的优势，特别是建筑工业、化学工业(掺加剂制造商)、所有建造市场(建筑、土木工程或预铸厂)、设备建造工业(theconstructionindustryofunits)或水泥工业。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种C40级钢渣粉自密实混凝土，其水胶比控制在0.3～0.7之间，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥5～15重量份数；天然粗骨料20～30重量份数；再生粗骨料6～15重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水2～10重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。

【技术特征摘要】
1.一种C40级钢渣粉自密实混凝土，其水胶比控制在0.3～0.7之间，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥5～15重量份数；天然粗骨料20～30重量份数；再生粗骨料6～15重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水2～10重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。2.根据权利要求1所述的C40级钢渣粉自密实混凝土，其中，钢渣粉的粒径在1μm～15μm，其紧实率在40％～60％。3.根据权利要求1所述的C40级钢渣粉自密实混凝土，其中，所述钢渣粉为经破碎设备或者研磨设备对废弃钢渣进行粉碎处理，然后通过分拣设备对不同粒径进行分拣获取。4.根据权利要求1所述的C40级钢渣粉自密实混凝土，其中，滑石粉的粒径在1μm～15μm，其紧密度在40％～70％。5.根据权利要求1所述的C40级钢渣粉自密实混凝土，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～10重量份数；滑石粉1～10重量份数；水泥8～15重量份数；天然粗骨料22～27重量份数；再生粗骨料6～12重量份数；砂20～30重量份数；粉煤灰1.5～3.5重量份数；水4～8重量份数；减水剂0.001～0.1重量份数。6.根据权利要求1所述的C40级钢渣粉自密实混凝土，其中原料组分按重量分数计算包括：钢渣粉1～8重量份数；滑石粉1～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：马剑，潘荣楠，章杰，陈天明，罗宇峰，汪超，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32