一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料制造技术

本发明专利技术涉及固废资源化利用技术领域，提出了一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，包括以下重量份的组分：含钢渣固废基胶凝材料60

【技术实现步骤摘要】
一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料


[0001]本专利技术涉及固废资源化利用
，具体的，涉及一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料。

技术介绍

[0002]灌浆材料是指在注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中，凝结后能达到增加承载能力、防止渗漏及提高构筑物整体性能等效果的液体材料。目前，市面上的灌浆材料主要水泥基灌浆材料，使用石英砂和水泥作为骨料和胶凝材料，但是这种灌浆材料凝固后的力学强度较低，后期稳定性较差。
[0003]与水泥基胶凝灌浆材料相比，钢渣固废基胶凝材料的力学强度会相对高一些，且由于钢渣是钢铁行业冶炼废渣，钢渣固废基胶凝材料的成本较低。每年的钢渣产生量很大，但是纯钢渣与水拌合后可缓慢硬化，但钢渣的胶凝性能很弱，且钢渣中含较高的游离氧化钙和氧化镁，遇水后会膨胀开裂，导致钢渣的综合利用率相对较低。为了解决钢渣膨胀的问题，现有技术中通常将钢渣粉磨处理然后再与矿渣、脱硫石膏等混合制得胶凝材料，但是考虑到钢渣中游离氧化钙和氧化镁的膨胀性，胶凝材料中钢渣的掺量一般小于20％，钢渣固废基胶凝材料的力学强度仍有待提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，解决了现有技术中灌浆材料凝固后的力学强度低的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，包括以下重量份的组分：含钢渣固废基胶凝材料60
‑
70份，硅酸盐水泥20
‑
30份，激发剂5
‑
15份，减水剂3
‑
10份，所述含钢渣固废基胶凝材料中钢渣的添加量为所述胶凝材料质量的40
‑
50％。
[0007]作为进一步的技术方案，含钢渣固废基胶凝材料60
‑
70份，硅酸盐水泥20
‑
30份，激发剂5
‑
10份，减水剂3
‑
7份，所述含钢渣固废基胶凝材料中钢渣的添加量为所述胶凝材料质量的40
‑
50％。
[0008]作为进一步的技术方案，所述含钢渣固废基材料包括以下重量份的组分：
[0009]钢渣40
‑
50份，矿渣20
‑
40份，电石渣10
‑
15份，脱硫石膏10
‑
15份。
[0010]作为进一步的技术方案，所述含钢渣固废基材料由以下方法制备得到：将钢渣与电石渣混合后粉磨至比表面积为300
‑
400m2/kg，得到第一预粉料；将第一预粉料与脱硫石膏混合后，粉磨至比表面积为500
‑
550m2/kg，得到第一粉料；将矿渣粉磨至比表面积500
‑
600m2/kg，得到第二粉料；将第一粉料与第二粉料混合，得到含钢渣固废基材料。
[0011]作为进一步的技术方案，所述激发剂包括如下重量份的组分：碳酸钠5
‑
10份，硫酸铝3
‑
5份，三乙醇胺4
‑
7份，水玻璃3
‑
5份。
[0012]作为进一步的技术方案，所述钢渣为转炉钢渣、平炉钢渣、电炉钢渣中的一种或几
种；
[0013]或，所述矿渣为水淬高炉矿渣；
[0014]或，所述电石渣为乙炔车间电石渣，即用电石加水经由化学反应产生乙炔气之后剩余的残渣。
[0015]作为进一步的技术方案，所述电石渣由质量比为7：3的第一电石渣和第二电石渣组成，所述第一电石渣由电石渣在900℃下煅烧后得到，所述第二电石渣由电石渣在600℃下煅烧得到。
[0016]本专利技术中，通过两种不同温度下煅烧的电石渣的加入，在与钢渣粉磨的过程中细化钢渣，促进钢渣比表面积的增大和活性的提高，从而进一步提高灌浆材料的力学强度。
[0017]作为进一步的技术方案，所述脱硫石膏包括以下重量百分比的化学成分：CaO 30
‑
40％，SiO
2 1
‑
4％，Al2O34
‑
5％，MgO 1
‑
4％，SO
3 50
‑
60％，Cl 0.01
‑
0.5％。
[0018]作为进一步的技术方案，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、萘磺酸盐减水剂、木质素磺酸盐减水剂中的一种或多种。
[0019]本专利技术还提出了上述含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料的制备方法，包括以下步骤：将含钢渣固废基胶凝材料与硅酸盐水泥在干燥状态下混合，再加入激发剂和减水剂，然后加水制备成浆体。
[0020]作为进一步的技术方案，所述浆体中，水灰比为1：1。
[0021]本专利技术的工作原理及有益效果为：
[0022]1、本专利技术中，采用钢渣添加量40％
‑
50％的固废基胶凝材料，与配方中的硅酸盐水泥、激发剂和减水剂协同配伍，显著提高了灌浆材料的力学强度，使得制备的灌浆材料28d抗压强度高达46.8
‑
49.2MPa，有效解决了现有技术中灌浆材料中凝固后的力学强度低的问题。
[0023]2、本专利技术中，含钢渣的固废基胶凝材料制备时，先将钢渣与电石渣粉磨，得到的第一预粉料再与脱硫石膏粉磨，然后再与粉磨后的矿渣粉混合，与现有的直接将各原料分别粉磨再混合以及直接将各原料混合后再粉磨的方法相比，一方面，能更好的激发胶凝材料中各原料的活性，从而提高灌浆材料的力学强度；另一方面，在粉磨的过程中将钢渣氧化钙、氧化镁激发出来，从而解决了后期钢渣膨胀的问题，提高了胶凝材料中钢渣的掺量。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本专利技术保护的范围。
[0025]下述实施例及对比例中，矿渣为水淬高炉矿渣，电石渣为乙炔车间电石渣，脱硫石膏包括以下重量百分比的化学成分：CaO 30
‑
40％，SiO
2 1
‑
4％，Al2O34
‑
5％，MgO 1
‑
4％，SO
3 50
‑
60％，Cl 0.01
‑
0.5％。
[0026]下述实施例及对比例中的检测方法如下：
[0027]膨胀率：参照GB/T50123《土工试验方法标准》的规定的方法进行检测；
[0028]抗压强度：参照GB5024
‑
2015《混凝土结构施工质量验收规范》中规定的方法进行；
[0029]实施例1
[0030]一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，包括以下重量份的组分：含钢渣固废基胶凝材料60份，硅酸盐水泥20份，激发剂5份，减水剂3份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：含钢渣固废基胶凝材料60
‑
70份，硅酸盐水泥20
‑
30份，激发剂5
‑
15份，减水剂3
‑
10份，所述含钢渣固废基胶凝材料中钢渣的添加量为所述胶凝材料质量的40
‑
50％。2.根据权利要求1所述的一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，其特征在于，含钢渣固废基胶凝材料60
‑
70份，硅酸盐水泥20
‑
30份，激发剂5
‑
10份，减水剂3
‑
7份，所述含钢渣固废基胶凝材料中钢渣的添加量为所述胶凝材料质量的40
‑
50％。3.根据权利要求1所述的一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，其特征在于，所述含钢渣固废基材料包括以下重量份的组分：钢渣40
‑
50份，矿渣20
‑
40份，电石渣10
‑
15份，脱硫石膏10
‑
15份。4.根据权利要求3所述的一种含钢渣固废基胶凝材料的灌浆材料，其特征在于，所述含钢渣固废基材料由以下方法制备得到：将钢渣与电石渣混合后粉磨至比表面积为300
‑
400m2/kg，得到第一预粉料；将第一预粉料与脱硫石膏混合后，粉磨至比表面积为500
‑
550m2/kg，得到第一粉料；将矿渣粉磨至比表面积500
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：温国平，杨志江，赵智利，付凯，冯智慧，
申请(专利权)人：涉县清漳水泥制造有限公司，
类型：发明
国别省市：