钢渣稳定化处理方法及其在制备透水混凝土中的应用技术

本发明专利技术公开了钢渣稳定化处理方法及其在制备透水混凝土中的应用，方法包括：1)将钢渣进行破碎后，置于真空干燥箱内烘干；2)烘干处理后的钢渣进行筛选，获得预设粒径范围内的钢渣；3)将筛选后的钢渣置于80～100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热处理4～8h，然后取出并置于真空干燥箱内烘干；4)将经步骤3)处理的钢渣置于碳化反应釜中，抽真空至

【技术实现步骤摘要】
钢渣稳定化处理方法及其在制备透水混凝土中的应用


[0001]本专利技术涉及混凝土材料技术、钢渣资源化利用
，尤其涉及钢渣稳定化处理方法及其在制备透水混凝土中的应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着中国重工业的发展，钢铁产量逐年增加。而在产钢的同时，排出的大量固体废弃物称为钢渣，这些钢渣数量约占粗钢的15％～20％，如若处理不当，则会对空气、水体及土地造成污染。
[0003]由于钢渣的耐磨性、硬度等物理力学性能媲美天然石灰石，且含C2S、C3S，具有一定的水化活性和胶凝性，因此其可以应用于建材制品，但是钢渣存在体积安定性不良的问题，会造成混凝土后期开裂。主要原因是钢渣中存在f
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CaO、f
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MgO，遇水导致混凝土膨胀开裂，这限制了钢渣在混凝土中的应用。另一方面，随着全球气温升高，极端天气频发，夏季城市内涝问题严重，道路密实度高，透水性差，若是能够将稳定化钢渣应用于道路透水混凝土中，那么在固废资源化以及环境保护上具有积极的现实意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种实施可靠、工艺简单且能够实现钢渣资源化利用的钢渣稳定化处理方法及其在制备透水混凝土中的应用。
[0005]为了实现上述的技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种钢渣稳定化处理方法，其包括：
[0007](1)将钢渣进行破碎后，再置于真空干燥箱内烘干，烘干温度为100～110℃，烘干时长为1～1.5h；
[0008](2)将烘干处理后的钢渣进行筛选处理，获得预设粒径范围内的钢渣；
[0009](3)将筛选后的钢渣置于80～100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热处理4～8h，然后取出并置于真空干燥箱内，以110～120℃的温度进行烘干，烘干时间1～3h；
[0010](4)将经步骤(3)处理后的钢渣置于碳化反应釜中，抽真空至
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0.1MPa，然后通入纯度为99％的CO2，再将反应釜中碳化压力调整至0～0.2MPa，并以40～80℃的碳化温度进行碳化处理1.5～9.5h，制得经稳定化处理后的稳定化钢渣。
[0011]作为一种可能的实施方式，进一步，本方案步骤(1)中，当破碎后的钢渣的粒径范围为2.36～4.75mm或4.75～9.5mm时，以100℃进行烘干1h；
[0012]当钢渣的粒径范围为9.5～13.2mm或13.2～16mm或16～19mm时，以110℃进行烘干1.5h。
[0013]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案步骤(2)中，所获得钢渣的粒径为范围为2.36～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～13.2mm、13.2～16mm、16～19mm。
[0014]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案步骤(3)中，水浴加热的温度为80℃，加热时长为4、6或8h。
[0015]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案步骤(3)中，当钢渣的粒径范围为2.36～4.75mm时，以110℃进行烘干1h；
[0016]当钢渣的粒径范围为4.75～9.5mm时，以110℃进行烘干1.5h；
[0017]当钢渣的粒径范围为9.5～13.2mm时，以110℃进行烘干2h；
[0018]当钢渣的粒径范围为13.2～16mm时，以115℃进行烘干2.5h；
[0019]当钢渣的粒径范围为16～19mm时，以120℃进行烘干3h。
[0020]基于上述，本专利技术还提供上述所述的钢渣稳定化处理方法所制得的稳定化钢渣在制备透水混凝土中的应用，其中，所制得的稳定化钢渣作为粗骨料加入到混凝土配方中制取透水混凝土。
[0021]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案所述混凝土配方包括：稳定化钢渣、P
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O4 2.5水泥、矿粉、粉煤灰和水。
[0022]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案所述透水混凝土的制备方法包括：
[0023]S01、将稳定化钢渣加入到部分水中，然后再加入矿粉、粉煤灰、P
·
O4 2.5水泥后继续搅拌，再将剩余水加入且继续搅拌；
[0024]S02、将S01制得的物料加入到模具中，然后用振捣棒振捣，再放于振实台上振实；
[0025]S03、将S02制得的物料置于碳化养护箱中养护，再通入99％纯度的CO2，且保持20
±
3℃的温度，90％的相对湿度，并用带孔塑料薄膜覆盖，避免失水的同时确保CO2的通入，养护28天后，完成透水混凝土的制备。
[0026]作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案矿粉、粉煤灰、P
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O4 2.5水泥的质量比为1.8：1.2：7，水灰比为0.29，集灰比为3.8。
[0027]由于只有在根本上降低钢渣中f
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CaO、f
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MgO的含量，才能解决钢渣安定性的问题，所以本专利技术方案针对原始钢渣中f
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CaO、f
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MgO的含量高的问题，提出了沸煮碳化钢渣制备稳定化混凝土粗骨料工艺，使钢渣可以替代石灰石作为混凝土粗骨料，并用其制备道路用透水混凝土。
[0028]采用上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，其具有的有益效果为：
[0029](1)本专利技术方案巧妙性提出一种钢渣稳定化处理方法，经稳定化处理后的钢渣作为粗骨料用于透水混凝土的制备，能够提高混凝土的综合性能，而传统方案中，未经稳定化处理的钢渣应用于混凝土制品中作为主要作为掺合料，会因为钢渣易磨性较差，导致消耗大量能源，从而进一步影响混凝土的综合性能，而本方案将稳定化钢渣作为骨料则无需粉磨，减少能耗；
[0030](2)本专利技术方案将钢渣进行沸煮、碳化处理，以及混凝土的覆膜碳化养护，在消除f
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CaO、f
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MgO的同时，促进水化，增加强度。
[0031](3)本专利技术方案将钢渣、矿渣、粉煤灰资源化利用，能够在实现保护环境同时节约资源。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术方案实施例1钢渣经不同处理参数进行稳定化处理后，对所制得的稳定化钢渣进行喷洒酚酞试剂，钢渣表面颜色变化的示意图；
[0034]图2是本专利技术方案实施例1将稳定化钢渣作为粗骨料使用，以制备透水混凝土进行标准养护28的SEM图；
[0035]图3是本专利技术方案实施例1将稳定化钢渣作为粗骨料使用，以制备透水混凝土进行碳化养护28的SEM图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步的详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢渣稳定化处理方法，其特征在于，其包括：(1)将钢渣进行破碎后，再置于真空干燥箱内烘干，烘干温度为100～110℃，烘干时长为1～1.5h；(2)将烘干处理后的钢渣进行筛选处理，获得预设粒径范围内的钢渣；(3)将筛选后的钢渣置于80～100℃的恒温水浴锅中进行水浴加热处理4～8h，然后取出并置于真空干燥箱内，以110～120℃的温度进行烘干，烘干时间1～3h；(4)将经步骤(3)处理后的钢渣置于碳化反应釜中，抽真空至
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0.1MPa，然后通入纯度为99％的CO2，再将反应釜中碳化压力调整至0～0.2MPa，并以40～80℃的碳化温度进行碳化处理1.5～9.5h，制得经稳定化处理后的稳定化钢渣。2.如权利要求1所述的钢渣稳定化处理方法，其特征在于，步骤(1)中，当破碎后的钢渣的粒径范围为2.36～4.75mm或4.75～9.5mm时，以100℃进行烘干1h；当钢渣的粒径范围为9.5～13.2mm或13.2～16mm或16～19mm时，以110℃进行烘干1.5h。3.如权利要求2所述的钢渣稳定化处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所获得钢渣的粒径为范围为2.36～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～13.2mm、13.2～16mm、16～19mm。4.如权利要求1所述的钢渣稳定化处理方法，其特征在于，步骤(3)中，水浴加热的温度为80℃，加热时长为4、6或8h。5.如权利要求1所述的钢渣稳定化处理方法，其特征在于，步骤(3)中，当钢渣的粒径范围为2.36～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘心中，杨康，丘琛辉，张梦成，郇冬冬，李镇宏，
申请(专利权)人：福建创盛建设有限公司福建天蒙建设有限公司，
类型：发明
国别省市：