本发明专利技术公开了一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料及其制备方法，其特征是：由高碳铬铁合金渣骨料和高碳铬铁合金渣骨料质量2%～6%的化学改性剂混合组成；化学改性剂由聚合物稀释液100质量份、有机硅防水消泡剂0.5～1.2质量份、聚乙烯醇0.2～0.5质量份、以及沸石粉2～4质量份混合均匀组成；聚合物稀释液由聚合物乳液原液加水稀释制得；聚合物乳液原液为丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一种。采用本发明专利技术，用废弃的冶金废料为原料，可实现碳铬渣的建材资源化高效利用，解决碳铬渣作为混凝土骨料所存在的缺陷和隐患；制备工艺简单，易于实现，实用性强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废物一工业废渣的利用，涉及。本专利技术获得的改性高碳铬铁渣骨料特别适用于道路混凝土中，也适用于各种普通建筑土木工程的混凝土中。
技术介绍
现有技术中，适用于道路工程混凝土骨料的种类较少，一般采用天然优质玄武岩和石灰岩。由于天然骨料作为一种非再生资源，其原料储量下降和需求量的持续增加必将带来供需矛盾，特别是高性能骨料。因此，通过适宜的理论创新和技术手段寻找新型混凝土骨料，拓宽高性能骨料原料来源，特别是适用于道路工程用骨料是十分有必要的。据统计，高碳铬铁合金渣(以下简称碳铬渣或高碳铬铁渣或碳铬渣骨料或高碳铬铁渣骨料)的排放量每年以超过40万吨的速度在增长，而大部分仅作堆放处理，造成了资源的巨大浪费，同时占用大量的土地资源。碳铬渣主要由橄榄石和尖晶石矿物组成，此两种物质硬度大、抗酸、抗碱，具有极高的化学和结构稳定性；同时碳铬渣所经历的特殊热历史使其表面粗糙，多孔(非贯穿孔)，其孔隙被胶凝材料填充后，骨料与水泥石相互啮合形成牢固的机械锁接结构，显著增强骨料与胶凝材料之间粘结强度，对提高混凝土的力学性能和耐久性有巨大帮助，尤其是对抗折强度意义重大。上述两点使碳铬渣本身非常适合用作混凝土骨料。另一方面，铬铁渣氧化镁含量高(MgO质量百分比25% 40%)，其在长期遭受外部复杂环境侵蚀后，可能造成混凝土体积安定性不良，成为影响混凝土结构安全的一大隐忧。同时，碳铬渣表面粗糙，且多孔(非贯穿孔)的特性增加了其总比表面积，致使骨料的吸水率以及微细裂纹等原生缺陷出现的概率明显增大，从而导致同一配合比下混凝土的和易性和骨料压碎值显著下降，同时骨料表面更容易产生结构和组分的梯度分布，加重界面过渡区(ITZ)对混凝土整体性能的削弱作用。现有技术中，尚未见高碳铬铁渣骨料有效用于道路混凝土中的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供。本专利技术采用高碳铬铁合金渣废料为原材料，通过喷淋化学改性齐 (液)浸溃对碳铬渣骨料表面进行改性，得到一种改性骨料；碳铬渣骨料可以完全或部分代替天然和人造砂石骨料配制C15 C80等低、中、高各个不同等级的普通和高强高性能混凝土，具高韧性、耐热、耐侵蚀、耐雨水冲刷等优异性能，其劈拉弯折强度较采用普通天然和人造砂石配制得到的混凝土高15% 35%，特别适用于各种道路工程应用。本专利技术的内容是:一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是由:高碳铬铁合金渣骨料，与高碳铬铁合金渣骨料质量2% 6%的化学改性剂混合均匀组成；所述化学改性剂由:固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液100质量份、有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份、聚乙烯醇0.2 0.5质量份、以及比表面积彡400 m2/kg的沸石粉2 4质量份混合均匀组成； 所述固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液由固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液加水稀释制得； 所述固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液可以为丁苯乳液(简称SBR)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液(VAE)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)中的任一种。本专利技术的内容中:所述有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份可以替换为磷酸三丁酯0.2 0.5质量份。本专利技术的内容中:所述高碳铬铁合金渣骨料的主要化学成分及质量百分比组成为=SiO2 28.6% 37.5%、A1203 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%,Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。本专利技术的内容中:所述高碳铬铁合金渣骨料可以是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣。本专利技术的内容中:所述 高碳铬铁合金渣骨料可以是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣；再经破碎、整形、筛分后得到的粒径为5_ 25_间断级配粗骨料和粒径为0.075mm 4.75mm间断级配细骨料，按比例混合调配成的高碳铬铁渣骨料； 所述再经破碎、整形、筛分中，破碎时，所述固体废渣中还喷淋混合有固体废渣质量1% 3%的破碎助剂；该破碎助剂由水100质量份，三乙醇胺或三异丙醇胺20 34质量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8质量份，以及十六烷醇或十二烷基笨磺酸钠2 4质量份混合组成；该破碎助剂的制备方法是:将100质量份的水加热至40°C，依次加入三乙醇胺或三异丙醇胺20 34质量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8质量份，十六烷醇或十二烷基笨磺酸钠2 4质量份，搅拌混合均匀，即得到破碎助剂；使用时，将破碎助剂喷淋于固体废渣中并混合均勻，堆放20 30min后，即可进行破碎作业。本专利技术的另一内容是:一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料的制备方法，其特征是包括下列步骤: a、稀释聚合物乳液原液:取固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液，加水稀释成固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液； 所述固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液可以为丁苯乳液(简称SBR)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液(VAE)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)中的任一种； b、配制化学改性剂:按固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液100质量份、有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份、聚乙烯醇0.2 0.5质量份、以及比表面积彡400m2/kg的沸石粉2 4质量份的比例取各组分并混合，在40°C 65°C的温度下搅拌I 2h，即制得化学改性剂； C、制备改性高碳铬铁渣骨料:取高碳铬铁合金渣骨料，取高碳铬铁合金渣骨料质量2% 6%的化学改性剂，搅拌下将化学改性剂喷洒到高碳铬铁合金渣骨料中混合，再堆放I 2天后，即制得用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料。本专利技术的内容另一中:步骤b中所述有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份可以替换为磷酸三丁酯0.2 0.5质量份。本专利技术的内容另一中:所述高碳铬铁合金渣骨料的主要化学成分及质量百分比组成为=SiO2 28.6% 37.5%、Al2O3 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%、Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。本专利技术的内容另一中:所述高碳铬铁合金渣骨料可以是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣。本专利技术的内容另一中:所述高碳铬铁合金渣骨料可以是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣；再经破碎、整形、筛分后得到的粒径为5_ 25_间断级配粗骨料和粒径为0.075mm 4.75mm间断级配细骨料，按比例混合调配成的高碳铬铁渣骨料； 所述再经破碎、整形、筛分中，破碎时，所述固体废渣中还喷淋混合有固体废渣质量1% 3%的破碎助剂；该破碎助剂由水100质量份，三乙醇胺或三异丙醇胺20 34质量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8质量份，以及十本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是由：高碳铬铁合金渣骨料，与高碳铬铁合金渣骨料质量2%～6%的化学改性剂混合均匀组成；所述化学改性剂由：固体物的质量百分比含量为4%～10%聚合物稀释液100质量份、有机硅防水消泡剂0.5～1.2质量份、聚乙烯醇0.2～0.5质量份、以及比表面积≥400?m2/kg的沸石粉2～4质量份混合均匀组成；所述固体物的质量百分比含量为4%～10%聚合物稀释液由固体物的质量百分比含量为40%～50%的聚合物乳液原液加水稀释制得；所述固体物的质量百分比含量为40%～50%的聚合物乳液原液为丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯?丙烯酸酯乳液中的任一种。
【技术特征摘要】
1.一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是由:高碳铬铁合金渣骨料，与高碳铬铁合金渣骨料质量2% 6%的化学改性剂混合均匀组成； 所述化学改性剂由:固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液100质量份、有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份、聚乙烯醇0.2 0.5质量份、以及比表面积彡400 m2/kg的沸石粉2 4质量份混合均匀组成； 所述固体物的质量百分比含量为4% 10%聚合物稀释液由固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液加水稀释制得； 所述固体物的质量百分比含量为40% 50%的聚合物乳液原液为丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一种。2.按权利要求1所述用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是:所述有机硅防水消泡剂0.5 1.2质量份替换为磷酸三丁酯0.2 0.5质量份。3.按权利要求1所述用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是:所述高碳铬铁合金渣骨料的主要化学成分及质量百分比组成为=SiO2 28.6% 37.5%、Al2O3 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%、Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。4.按权利要求1、2或3所述用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是:所述高碳铬铁合金渣骨料是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣。5.按权利要求1、2或3所述用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料，其特征是:所述高碳铬铁合金渣骨料是采用埋弧还原电炉生产铬铁合金时排出的熔体，经渣盘凝固、泼水冷却、自然冷却和 机械破碎或跳汰法挑出含铬矿物后产生的固体废渣；再经破碎、整形、筛分后得到的粒径为5mm 25mm间断级配粗骨料和粒径为0.075mm 4.75mm间断级配细骨料，按比例混合调配成的高碳铬铁渣骨料； 所述再经破碎、整形、筛分中，破碎时，所述固体废渣中还喷淋混合有固体废渣质量1% 3%的破碎助剂；该破碎助剂由水100质量份，三乙醇胺或三异丙醇胺20 34质量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8质量份，以及十六烷醇或十二烷基笨磺酸钠2 4质量份混合组成。6.一种用于道路混凝土的改性高碳铬铁渣骨料的制备方法，其特征是包括下列步骤: a、稀释聚合物乳液原液:取固体物的质量百分比含量为40% 50%的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李素娥，刘来宝，
申请(专利权)人：李素娥，
类型：发明
国别省市：
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