一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途，以质量份计，所述透水混凝土包括：钢渣粉10

【技术实现步骤摘要】
一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及固废综合利用
，具体涉及一种利用钢渣制备的透水混 凝土及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]随着城市的建设和发展，城市的地表逐渐被钢筋混凝土覆盖，不透水路面 阻碍了地上水和地下水的循环，造成瞬时水资源的大量浪费和地下水的枯竭。 因此，在2012年4月的《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，首次提出了
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海绵城市”概念。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像 海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性， 能够适应环境变化和应对自然灾害，如下雨时能瞬间吸水、蓄水、渗水和净水， 在干燥时能将水分释放，也就是能平衡水资源，防止出现内涝或者旱灾。
[0003]透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土、透水地坪，起初是由欧美、日 本等国家针对原城市道路的路面的缺陷开发使用的。透水混凝土具有排水透水、 降噪吸尘等功能，可有效实现降水的排泄与水质净化，缓解城市内涝问题，防 止地下水位下降，调节温湿变化，减缓城市的“热岛效应”。因此，透水混凝 土成为推进海绵城市建设的重要途径，越来越多的工程建设项目被要求使用透 水混凝土。目前，透水混凝土采用砂石骨料和水泥作为主要原材料进行制备， 在水的浮力作用下长期浸泡，极易导致透水混凝土开裂的问题，严重影响透水 混凝土的质量和耐久性。
[0004]钢渣是炼钢过程中的一种废渣，主要包括由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂 质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物，以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐 类。由于钢渣至今未能得到有效利用，致使大量钢渣占用土地并污染环境，然 而钢渣并非不可用固体废弃物，其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁以及氧化镁 等可利用组分，因此，钢渣的处理和资源化利用问题越来越受到重视。
[0005]现有技术公开了一些利用钢渣制备透水混凝土的技术方案，例如 CN104003666A公开了一种高早期强度的钢渣透水混凝土及其制备方法和用途， 所述钢渣透水混凝土的原料以重量份计，包括如下组分：水泥10-17份，钢渣微 粉1-5份，钢渣骨料65-82份，黄砂或石子0-10份，水4-6份。所述钢渣透水混 凝土使用水泥、水、钢渣微粉、钢渣骨料制备混凝土，亦可加入少量黄砂、石 子作为骨料，在3d内即可形成很高的抗压强度，方便透水路面系统工程的后续 施工。
[0006]CN106478003A公开了一种基于多级再生骨料的耐久透水混凝土及其制备 方法，所述耐久透水混凝土包括天然骨料、再生骨料、矿物质、水泥、黏合剂、 增强剂和减水剂，所述天然骨料为卵石和碎石，所述再生骨料为废弃混凝土和 废弃砖，所述矿物质为工业垃圾矿渣和钢渣，所述水泥为粉煤灰硅酸盐水泥， 所述黏合剂为硅灰和聚环氧乙烷，所述增强剂为聚丙烯纤维。所述耐久透水混 凝土同时使用了废弃混凝土、废弃砖、工业垃圾矿渣以及钢渣，提高了固体废 弃物的资源化利用率。
[0007]CN110143796A公开了一种掺钢渣骨料再生透水混凝土的制备方法，所述透 水混凝土包括如下重量份的原料：水119-156份，水泥334-471份，粉煤灰37-147 份，再生骨料1074-1098份，钢渣488-508份。所述透水混凝土将钢渣作为骨料 替代部分的再生骨料掺入再生透水混凝土中制成掺钢渣骨料再生透水混凝土， 变废为宝，具有重大的经济效益和环境效益。
[0008]然而，现有技术公开的利用钢渣制备的透水混凝土仍然使用了大量的水泥 作为水硬性胶凝材料，成本较高，目前亟需开发一种新型的利用钢渣制备的透 水混凝土及其制备方法，不仅可以实现钢渣的资源化利用，保护环境，还具有 密度高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适用于海工工程。

技术实现思路

[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用钢渣制备的透水混凝土及其制 备方法和用途，相比于现有技术中以水泥和砂石骨料作为主要原材料的透水混 凝土，本专利技术所述透水混凝土将钢渣粉作为水硬性胶凝材料代替水泥，将钢渣 骨料代替砂石骨料，不仅可以实现钢渣的资源化利用，保护环境，还具有密度 高、抗浮能力强、透水系数高、强度高等优点，适用于海工工程。
[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术的目的之一在于提供一种利用钢渣制备的透水混凝土，以质量份计， 所述透水混凝土包括：钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外 加剂0.1-0.5份，水2-8份。
[0012]以质量份计，本专利技术所述透水混凝土包括钢渣粉10-20份，例如10份、12 份、14份、15份、16份、18份或20份等，但并不仅限于所列举的数值，该数 值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]以质量份计，本专利技术所述透水混凝土包括钢渣骨料70-90份，例如70份、 72份、75份、78份、80份、83份、85份、87份或90份等，但并不仅限于所 列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]以质量份计，本专利技术所述透水混凝土包括激发剂1-3份，例如1份、1.3份、 1.5份、1.7份、2份、2.2份、2.5份、2.8份或3份等，但并不仅限于所列举的 数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]以质量份计，本专利技术所述透水混凝土包括外加剂0.1-0.5份，例如0.1份、 0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内 其他未列举的数值同样适用。
[0016]以质量份计，本专利技术所述透水混凝土包括水2-8份，例如2份、3份、4份、 5份、6份、7份或8份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未 列举的数值同样适用。
[0017]本专利技术所述透水混凝土通过激发剂将钢渣粉的活性激发出来，使得被激发 的钢渣粉可以作为水硬性胶凝材料代替水泥，同时将钢渣骨料代替砂石骨料， 即全部使用固体废弃物钢渣作为透水混凝土的主要原材料，实现了钢渣的资源 化利用，保护了生态环境；而且，所述透水混凝土通过各组分配比的协同作用， 并通过外加剂优化透水混凝土的综合性能，具有密度高、抗浮能力强、透水系 数高、强度高等优点，适用于海工工程。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)， 例如1:0.1、1:0.11、1:0.12、1:0.13、1:0.14或1:0.15等，但并不仅限于所列举的 数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]本专利技术所述透水混凝土控制钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)，不仅 可以充分保证将钢渣粉的活性激发出来，使得被激发的钢渣粉可以作为水硬性 胶凝材料代替水泥，还可以尽可能减少激发剂的用量，防止激发剂影响透水混 凝土的酸碱性。
[0020]优选地，所述钢渣粉和钢渣骨料的质量比为1:(5-7)，例如1:5、1:5.5、1:6、 1:6.5或1:7等，但并不仅限于所列举本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钢渣制备的透水混凝土，其特征在于，以质量份计，所述透水混凝土包括：钢渣粉10-20份，钢渣骨料70-90份，激发剂1-3份，外加剂0.1-0.5份，水2-8份。2.根据权利要求1所述的透水混凝土，其特征在于，所述钢渣粉和激发剂的质量比为1:(0.1-0.15)；优选地，所述钢渣粉和钢渣骨料的质量比为1:(5-7)。3.根据权利要求1或2所述的透水混凝土，其特征在于，所述钢渣粉的比表面积＞400m2/kg；优选地，所述钢渣粉的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎和磨细后制得所述钢渣粉；优选地，所述钢渣骨料的粒径为1-20mm；优选地，所述钢渣骨料的粒径分为三个范围，分别为5-10mm、10-16mm以及16-20mm；优选地，所述钢渣骨料中5-10mm级、10-16mm级以及16-20mm级的质量比为1:(1-2):(1-2)；优选地，所述钢渣骨料的制备方法包括：将平炉钢渣和/或转炉钢渣经破碎、筛分以及磁选后制得所述钢渣骨料。4.根据权利要求1-3任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述激发剂包括氢氧化钠、氢氧化镁或氢氧化钙中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的透水混凝土，其特征在于，所述外加剂包括减水剂、增稠剂或粘结剂中的任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求5所述的透水混凝土，其特征在于，所述减水剂包括聚羧酸减水剂和/或木质素减水剂；优选地，所述增稠剂为纤维素醚；优选地，所述粘结剂为可再分散乳胶粉。7.一种权利要求1-6任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，赵玉静，黄华，叶雁飞，韦江雄，吴子奇，
申请(专利权)人：上海宝田新型建材有限公司华南理工大学，
类型：发明
国别省市：