一种护岸工程材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种护岸工程材料及其制备方法，属于护岸工程材料领域。该材料包括原料和水，所述原料的组成成分及各组分质量百分比为：风淬钢渣41‑60％、黄砂1‑23％、石子10‑11％、水泥11‑12％、塑形剂6‑8％、早强剂5‑7％，补强剂0.5‑1％，所述水与水泥的质量比例为0.4。该方法用于制备上述护岸工程材料。本发明专利技术采用风淬钢渣作为主要原料进行制备，其产品的体积安定性稳定，使用效果较佳，且其通过独特的配比工艺，解决了风淬钢渣与其他原料的咬合性不良的问题，实现了风淬钢渣的大批量应用。

【技术实现步骤摘要】
一种护岸工程材料及其制备方法
本专利技术属于护岸工程材料领域，更具体地说，涉及一种护岸工程材料及其制备方法。
技术介绍
现阶段，随着国家对大江大河保护力度以及生态环境治理力度的显著加大，水利工程方面的投入也持续增加，导致其对护岸工程材料的需求量持续升高。然而，由于天然砂石资源的禁采限采政策，使得护岸工程材料所需的原料供应紧张，价格大幅上涨。在现有的护岸工程材料中，由于钢渣具有比重大、承载力大、坚固性好、耐冰冻体积稳定性强、耐浪花拍打和潮流的冲击性好等优点，使得其适宜于制备护岸工程材料。且钢渣中还含有磷、镁等对植物有营养作用的元素，可以植生草木，形成生态护岸。但是，钢渣中一般都含有较多的游离氧化钙，会导致其体积安定性不良，从而影响应用。如中国专利申请号为：CN201711078835.9，公开日为：2018年4月13日的专利文献，公开了一种钢渣水工护坡制品，其原料包括干料和水，所述干料按重量百分比计，包括以下组分：钢渣40-80％；建筑再生料10-35％；水泥10-25％；所述水的加入量为适量。该专利技术还进一步提供一种钢渣水工护坡制品的制备方法。该专利技术提供的一种钢渣水工护坡制品及其制备方法，采用电炉滚筒钢渣、以及目前无有效利用途径的建筑垃圾作为原材料，能够实现工业固废物的再利用，变废为宝，具有高抗折强度、高透水性，在有效利用废弃材料的同时增加了固堤护坡、生态修复、防洪防冲等作用。又如中国专利申请号为：CN201911087451.2，公开日为：2020年1月17日的专利文献，公开了一种以矿渣和钢渣为主要原料的生态护坡砖及其制备方法，包括以下重量份原料：矿渣40～45份、钢渣40～45份、激发剂3～7份和水泥9～11份。与现有技术相比，该专利技术以矿渣和钢渣为主要原料，以石膏为激发剂，减少水泥用量，不仅变废为宝，绿色环保，而且大幅度降低成本，具有广阔的市场前景。在制备过程中，控制混合搅拌速度，提高物料宏观和微观的分散性，促进水泥颗粒与其他物料的结合，进而提高护坡砖的力学性能。上述两种护坡护岸材料均采用的是常见的转炉或电炉钢渣进行制备的，因此会存在体积安定性不良，影响产品实际使用效果的问题。但是，申请人在生产中发现，当采用风淬钢渣时，由于风淬钢渣是用高速气流将下落的液态钢渣粒化为细小液滴后，落入水池冷却得到的，其粒径较小，不存在大颗粒的石灰，因此风淬钢渣中的游离氧化钙含量通常较低，安定性相对稳定，用来制备护岸工程材料能够有效解决采用常规钢渣制备护岸工程材料时的体积安定性不良的问题。然而，风淬钢渣呈球形，表面较为光滑，导致使用其在制备护岸工程材料时与其他原料的咬合性不良。当风淬钢渣用量较多，尤其是超过40％时，会导致产品不易成型，或成型后的生坯易碎、初始强度低，从而使其加入量受限，不能大量应用。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有技术中采用一般钢渣进行护岸工程材料得到制备时，护岸工程材料的体积安定性不良的问题，本专利技术提供一种护岸工程材料，采用风淬钢渣作为主要原料进行制备，其产品的体积安定性稳定，使用效果较佳，且其通过独特的配比工艺，解决了风淬钢渣与其他原料的咬合性不良的问题，实现了风淬钢渣的大批量应用。本专利技术还提供一种护岸工程材料的制备方法，采用独特的工艺进行上述护岸工程材料的制备，搭配独特的材料组分配比，能够制备出性能稳定，风淬钢渣占比较大的护岸工程材料，具备较高的使用价值。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种护岸工程材料，包括原料和水，所述原料的组成成分及各组分质量百分比为：风淬钢渣41-60％、黄砂1-23％、石子10-11％、水泥11-12％、塑形剂6-8％、早强剂5-7％，补强剂0.5-1％，所述水与水泥的质量比例为0.4。作为技术方案的进一步改进，所述塑形剂为热闷钢渣细粉。作为技术方案的进一步改进，所述早强剂为高硅系固废矿渣、粉煤灰和硅灰中的任意一种或多种的混合物。作为技术方案的进一步改进，所述补强剂为脱硫灰。作为技术方案的进一步改进，所述风淬钢渣为球形，其游离氧化钙含量为0.5-1.1％；所述风淬钢渣中，粒径≥1mm的风淬钢渣的比例不低于65％，粒径≥5mm的风淬钢渣的比例不高于5％。作为技术方案的进一步改进，所述石子中，粒径≤1mm的石子的比例不高于5％，粒径≥5mm的石子的比例不低于80％。一种护岸工程材料的制备方法，其步骤如下：一、原料配料：按以下材料及其质量百分比进行配料：风淬钢渣41-60％、黄砂1-23％、石子10-11％、水泥11-12％、塑形剂6-8％、早强剂5-7％，补强剂0.5-1％；二、混合搅拌：向配好的原料中加入水并混合搅拌均匀，水和水泥的质量比为0.4；三、压制成型：将搅拌均匀后的混合物经模压机压制成型；四、经蒸汽养护和标准养护后，得到成品护岸工程材料。作为技术方案的进一步改进，所述步骤三中，模压机的压制压力为15-25MPa。作为技术方案的进一步改进，所述蒸汽养护的具体过程为：对压制后的生坯进行恒温蒸汽养护，养护温度为60-80℃，养护时间为6-10小时。作为技术方案的进一步改进，所述标准养护的具体过程为：蒸汽养护完成后，将样品在温度为20±3℃、相对湿度在90％以上的条件下标准养护28天。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术一种护岸工程材料，采用风淬钢渣作为护岸工程材料的主要用料，有效地解决了采用常规钢渣制备护岸工程材料时，产品的体积安定性不良，使用不佳的问题，尤其是，其通过对护岸工程材料的各组分进行合理的设计，解决了风淬钢渣与其他原料的咬合性不佳的问题，大大提升了风淬钢渣的使用量，实现了风淬钢渣的大总量利用；(2)本专利技术一种护岸工程材料，塑形剂为热闷钢渣细粉，早强剂为高硅系固废矿渣、粉煤灰和硅灰中的任意一种或多种的混合物，补强剂为脱硫灰，三者均为工业生产中的固体废弃物，成本极低，其中，塑形剂粒径极细且具有较好的胶凝活性，可以减少材料内部孔隙率，早强剂是富硅系材料，与补强剂脱硫灰及塑形剂复合后与风淬钢渣产生耦合作用，弥补了风淬钢渣与其余材料的咬合性不足的缺陷，提高了护岸工程材料的稳定性、早期强度及后期强度，达到了变废为宝的目的；(3)本专利技术一种护岸工程材料的制备方法，通过对护岸工程材料的组分进行独特的设计，并配合合理的加工工艺，能够制备出风淬钢渣占比大于40％的护岸工程材料，该材料的体积安定性稳定，使用效果极佳。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。由于天然砂石资源的禁采限采政策，使得护岸工程的原材料供应紧张，价格大幅上涨，因此，现有的护岸工程材料经常会采用工业生产中的钢渣作为原料，降低护岸工程材料的制备成本。然而，传统的钢渣如转炉钢渣和电炉钢渣等，其内部一般都含有较多的游离氧化钙，导致其体积安定性不良，从而影响制得的产品的应用。针对这个问题，申请人在生产中发现，当采用风淬钢渣时，由于风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种护岸工程材料，包括原料和水，所述原料的组成成分及各组分质量百分比为：风淬钢渣41-60％、黄砂1-23％、石子10-11％、水泥11-12％、塑形剂6-8％、早强剂5-7％，补强剂0.5-1％，所述水与水泥的质量比例为0.4。/n

【技术特征摘要】
1.一种护岸工程材料，包括原料和水，所述原料的组成成分及各组分质量百分比为：风淬钢渣41-60％、黄砂1-23％、石子10-11％、水泥11-12％、塑形剂6-8％、早强剂5-7％，补强剂0.5-1％，所述水与水泥的质量比例为0.4。


2.根据权利要求1所述的一种护岸工程材料，其特征在于：所述塑形剂为热闷钢渣细粉。


3.根据权利要求1所述的一种护岸工程材料，其特征在于：所述早强剂为高硅系固废矿渣、粉煤灰和硅灰中的任意一种或多种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种护岸工程材料，其特征在于：所述补强剂为脱硫灰。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种护岸工程材料，其特征在于：所述风淬钢渣为球形，其游离氧化钙含量为0.5-1.1％；所述风淬钢渣中，粒径≥1mm的风淬钢渣的比例不低于65％，粒径≥5mm的风淬钢渣的比例不高于5％。


6.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种护岸工程材料，其特征在于：所述石子中，粒径≤1mm的石子的比例不高于5％，粒径≥5mm的石子的比例不低...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶磊，李帮平，桂满城，刘自民，张耀辉，马孟臣，郁雷，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34