钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土及其制备方法，该处理剂由质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水混配而成。本发明专利技术的掺钢渣预拌混凝土，该混凝土的集料部分或全部为经钢渣处理剂处理过的钢渣。其制备方法如下：(1)将醇胺类有机物、硝酸盐和水按质量比混配，制成钢渣处理剂；(2)将钢渣破碎分级：细粉粒径≤0.15mm，较粗钢渣粒径0.15～5mm，粗钢渣粒径≥5mm；并将细粉再粉磨得到钢渣粉；(3)将分级后的钢渣分别在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天，捞出烘干备用；(4)将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣部分或全部替代混凝土的集料，制得掺钢渣预拌混凝土。本发明专利技术的钢渣处理剂能够使钢渣的膨胀性能得到控制，制得的力学强度及收缩性能改善的混凝土。

【技术实现步骤摘要】
钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土及其制备方法
本专利技术涉及一种钢渣处理剂、掺钢渣预拌混凝土以及其制备方法，属于建筑材料领域。
技术介绍
钢渣是炼钢工业中所产生的工业废渣。目前我国钢渣产量大，但利用率较低，据报道2012年我国钢渣产生量约9300万t，利用率仅约22％[王纯,杨景玲,朱桂林,等.钢铁渣高价值利用技术发展和现状[J].中国废钢铁,2012(1):42-53.]。大量钢渣被弃置堆积，这样既污染环境，占用大量土地，更是对资源的巨大浪费。钢渣难以利用的重要原因是其组成中含有相当量的游离氧化物(f-CaO、f-MgO)。它们与水反应很慢，在一定时间后才与水反应形成Ca(OH)2、Mg(OH)2，并产生体积膨胀，体积对应增加98％、148％，造成钢渣制品(比如：混凝土)安定性不良(体积膨胀而导致结构破坏)。因此如何消除钢渣中游离CaO或MgO的有害影响，具有重大意义。
技术实现思路
专利技术目的：针对钢渣中由于含有游离CaO或MgO、造成钢渣制品安定性不良的问题，本专利技术提供一种钢渣处理剂，该处理剂能够有效控制钢渣的膨胀性能；另外，本专利技术还基于该钢渣处理剂提供一种掺钢渣预拌混凝土，并提供了该掺钢渣预拌混凝土的制备方法。技术方案：本专利技术所述的钢渣处理剂，该处理剂由质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水混配而成。其中，醇胺类有机物可为三乙醇胺、二三乙醇胺、三聚丙三醇中的一种或几种。硝酸盐可为硝酸锶、硝酸钙、硝酸钠中的一种或几种。优选的，醇胺类有机物、硝酸盐的纯度均为工业纯及以上更纯级别的物质。本专利技术所述的一种掺钢渣预拌混凝土，其中部分集料或全部集料为经钢渣处理剂处理过的钢渣，该钢渣处理剂包括质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水。优选的，经钢渣处理剂处理过的钢渣为在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天后的钢渣。较优的，钢渣包括钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣，其中，钢渣粉的粒径≤0.15mm，较粗钢渣的粒径为0.15～5mm，粗钢渣的粒径≥5mm。采用钢渣处理剂处理时，将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣分别浸泡在钢渣处理剂中，钢渣粉、较粗钢渣或粗钢渣与钢渣处理剂的质量比最好为9:1。混凝土集料一般包括掺合料、细骨料和粗骨料，可以将掺钢渣预拌混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料中的部分采用处理后的钢渣替代，即部分掺杂；也可以将混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料全部用处理后的钢渣替代，即全掺，如采用钢渣粉、较粗钢渣或粗钢渣分别替代混凝土的掺合料、细骨料和粗骨料。当该掺钢渣预拌混凝土为全掺钢渣预拌混凝土时，作为优选的，该全掺钢渣预拌混凝土包括如下重量份的原料：水泥190～210份，水170～180份，经钢渣处理剂处理过的钢渣粉150～170份、较粗钢渣700～900份、粗钢渣900～1200份。进一步的，全掺钢渣预拌混凝土的原料组分最好为：水泥190～210份，水170～180份，钢渣粉150～170份，较粗钢渣800份，粗钢渣1050份。本专利技术所述的掺钢渣预拌混凝土的制备方法，包括下述步骤：(1)将醇胺类有机物、硝酸盐和水按质量比1:0.8～1.5:60～100混配，制成钢渣处理剂；(2)将钢渣破碎，按粒径分级如下：细粉粒径≤0.15mm，较粗钢渣粒径0.15～5mm，粗钢渣粒径≥5mm；并将细粉再粉磨得到钢渣粉；(3)将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣分别在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天，捞出、烘干备用；(4)将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣全部或部分替代混凝土集料，制得掺钢渣预拌混凝土。上述步骤(2)中，原料钢渣可为水淬冷的钢渣和自然冷却的钢渣的混合物。较优的，钢渣粉的比表面积为400～700m2/kg。进一步的，粗钢渣的粒径为5～31.5mm，压碎值为6.0～12.0％。较粗钢渣可进一步筛选，分为粗钢砂和细钢砂，其中粗钢砂细度模数μf为3.6～3.0，细钢砂细度模数μf为2.1～1.5；进一步的，较粗钢渣中，粗钢砂的质量分数为75％，细钢砂的质量分数为25％，且较粗钢渣的平均细度模数为2.8～2.3。专利技术原理：将醇胺类有机物、硝酸盐和水混合，制成钢渣化学处理剂，该溶液能选择性的与钢渣中游离CaO或MgO发生反应，使大部分游离CaO或MgO的释放到溶液中，并使另一部分游离CaO或MgO的结构产生破坏，使的钢渣的膨胀性能得到控制，从而满足混凝土对集料的技术要求。并且由于处理后的钢渣有一定的膨胀性能，能提高混凝土的力学强度、改善其收缩性能。有益效果：与现有技术相比，本专利技术存在下述优点：(1)本专利技术的钢渣处理剂能够使钢渣中大部分游离CaO或MgO的释放到溶液中，并使另一部分游离CaO或MgO的结构产生破坏，从而使钢渣的膨胀性能得到控制；(2)本专利技术的混凝土采用经钢渣处理剂处理后的钢渣替代部分或全部的混凝土集料，相比混凝土天然集料，成本降低显著，同时能够有效改善混凝土的力学强度及收缩性能；而且，钢渣粉能部分代替水泥，替代质量最大可达水泥质量的16％，可进一步降低混凝土原料成本；由于集料在混凝土中用量大，这为钢渣的大量利用提供了一条新的途径；(3)本专利技术的掺钢渣混凝土的制备工艺简单，将钢渣破碎、分级后，用特定的溶液对钢渣进行化学处理，控制钢渣的膨胀性能、使其满足混凝土对集料的技术要求，最终制得的混凝土的力学强度及收缩性能有效改善。附图说明图1为本专利技术中掺钢渣预拌混凝土的制备方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。本专利技术的钢渣处理剂由质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水混配而成。三者的混合时间一般为30min。其中，醇胺类有机物可为三乙醇胺、二三乙醇胺、三聚丙三醇中的一种或几种。硝酸盐可为硝酸锶、硝酸钙、硝酸钠中的一种或几种。醇胺类有机物、硝酸盐的纯度均为工业纯及以上更纯级别的物质。该钢渣化学处理剂溶液能选择性的与钢渣中游离CaO或MgO发生反应，使大部分游离CaO或MgO的释放到溶液中，并使另一部分游离CaO或MgO的结构产生破坏，使的钢渣的膨胀性能得到控制，从而满足混凝土对集料的技术要求。将钢渣在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天后，全部或部分替代混凝土中的集料，可得到本专利技术的掺钢渣预拌混凝土，采用处理后的钢渣替代混凝土集料，可以降低混凝土的生产成本；而且，所得混凝土的力学性能和收缩性能均有所改善。较优的，掺钢渣预拌混凝土中掺杂的经钢渣处理剂处理过的钢渣根据粒径大小可分为钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣，其中，钢渣粉的粒径≤0.15mm，较粗钢渣的粒径为0.15～5mm，粗钢渣的粒径≥5mm。采用钢渣处理剂处理时，将钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣分别浸泡在钢渣处理剂中，且钢渣粉、较粗钢渣或粗钢渣与钢渣处理剂的质量比为9:1；浸泡时间不同，处理后钢渣的膨胀性能不同，主要是产生膨胀的速度不同。该掺钢渣预拌混凝土可为部分掺杂，即将混凝土集料(掺合料、细骨料和粗骨料)中的部分采用处理后的钢渣替代，可以将掺合料、细骨料和粗骨料中的一种或两种全部采用钢渣替代，如保留原掺合料，将细骨料和粗骨料采用钢渣替代；也可以将掺合料、细骨料和粗骨料中至少一种采用钢渣替代，如保留原掺合料，分别将细骨料、粗骨料中的50％采用钢渣替代。通过上述掺杂，一方面可对钢渣进行有效的资源利用，另一方面，掺杂钢渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢渣处理剂，其特征在于，该处理剂包括质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水。

【技术特征摘要】
1.一种钢渣处理剂，其特征在于，该处理剂包括质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水。2.根据权利要求1所述的钢渣处理剂，其特征在于，所述醇胺类有机物为三乙醇胺、二三乙醇胺、三聚丙三醇中的一种或几种，所述硝酸盐为硝酸锶、硝酸钙、硝酸钠中的一种或几种。3.一种掺钢渣预拌混凝土，其特征在于，所述掺钢渣预拌混凝土中部分集料或全部集料为经钢渣处理剂处理过的钢渣，所述钢渣处理剂包括质量比为1:0.8～1.5:60～100的醇胺类有机物、硝酸盐和水。4.根据权利要求3所述的掺钢渣预拌混凝土，其特征在于，所述经钢渣处理剂处理过的钢渣为在钢渣处理剂中浸泡0.5～6天的钢渣。5.根据权利要求3所述的掺钢渣预拌混凝土，其特征在于，所述钢渣包括钢渣粉、较粗钢渣和粗钢渣，其中，钢渣粉的粒径≤0.15mm，较粗钢渣的粒径为0.15～5mm，粗钢渣的粒径≥5mm。6.根据权利要求5所述的掺钢渣预拌混凝土，其特征在于，所述掺钢渣预拌混凝土包括如下重量份的原料：水泥190～210份，水170～180份，经钢渣处理剂处理过的钢渣粉150～170份、较粗钢渣700～900份、粗钢渣900～1200份。7.一种权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓定龙，侯贵华，陈思佳，姚恒山，嵇蔚冰，李晨钟，刘俊，王军卫，姚庚，王学为，高峰，杨华筛，成海翔，朱育金，陈龙，顾威桥，朱珠，陈爱，仓东婷，仓东芝，卞连玉，
申请(专利权)人：盐城市国泰混凝土有限公司，仓定龙，
类型：发明
国别省市：江苏,32