[发明专利]一种改性钢渣水泥

说明书

本发明公开了一种改性钢渣水泥，属于建筑材料技术领域。本发明将钢渣粉碎，过筛，得钢渣粉末；将钢渣粉末与硫酸搅拌反应，冷冻、解冻循环，过滤，干燥，得预处理钢渣粉末；将高锰酸钾与预处理钢渣粉末球磨搅拌混合，高温煅烧，得煅烧钢渣粉末；将碳酸钙，铝粉与煅烧钢渣粉末球磨搅拌混合，燃烧反应，得改性钢渣粉末；将水泥，改性钢渣粉末，改性甘蔗渣，硅烷偶联剂，水加入混料机中，搅拌混合，即得改性钢渣水泥。本发明提供改性钢渣水泥的具有优异的早期强度，力学强度和安定性。

技术领域

本发明公开了一种改性钢渣水泥，属于建筑材料技术领域。

背景技术

钢渣是钢铁工业主要废渣之一，是在炼钢过程中用石灰提取杂质而大量生成的固态废弃物，钢渣的排放量约占钢产量的10%～15%。大量钢渣的存放不仅占用土地，还对环境造成了污染。因此，对钢渣的有效处理及综合利用一直是人们关注的问题，目前对钢渣的利用途径主要有：用于废水治理；作为烧结矿原料和冶炼熔剂；作道路渣石和回填工程材料；替代石屑制作混凝土路面砖、混凝土空心砌块；生产钢渣水泥和作为混凝土的掺合料等。利用钢渣生产钢渣水泥是开发利用钢渣的有效途径之一。它不仅利用了工业废渣，变废为宝，解决环境污染问题，还可以减少水泥熟料用量节约资源和降低能源消耗、降低水泥生产成本。然而钢渣水泥与传统的硅酸盐水泥相比，熟料用量低，钢渣活性低造成该水泥标号偏低、凝结慢、早期强度低、安定性不良。

随着钢渣掺入量的增大，钢渣水泥试样各龄期力学强度呈逐渐降低趋势。造成该结果主要是由于钢渣中的的物相在形成过程中溶进较多的杂质且结晶较完善，使其与水泥孰料中的相同物相相比活性要低得多；同时随着钢渣掺入量的增大，水泥熟料的相对质量分数降低，胶凝性水化产物的生成量减少，导致硬化浆料体孔隙率较高，致密度较差，因而力学强度较低。

因此，如何改善传统钢渣水泥早期强度不高及力学强度不佳，安定性不良的缺点，以获取更高综合性能的钢渣水泥，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统钢渣水泥早期强度不高及力学强度不佳，安定性不良的缺点，提供了一种改性钢渣水泥。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改性钢渣水泥，是由以下重量份数的原料组成：30～40份水泥，10～20份改性钢渣粉末，10～20份改性甘蔗渣，8～10份硅烷偶联剂，30～40份水；

所述改性钢渣的改性方法为：

（1）将钢渣粉碎，过筛，得钢渣粉末；

（2）将上述所得钢渣粉末与硫酸按质量比1：20～1：30搅拌反应，冷冻、解冻循环，过滤，干燥，得预处理钢渣粉末；

（3）将高锰酸钾与上述所得预处理钢渣粉末按质量比1：10～1：20球磨搅拌混合，高温煅烧，得煅烧钢渣粉末；

（4）按重量份数计，将5～6份碳酸钙，10～20份铝粉与30～40份煅烧钢渣粉末球磨搅拌混合，燃烧反应，得改性钢渣粉末。

所述水泥为硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥中的任意一种。

所述改性甘蔗渣的改性过程为：将甘蔗渣汽爆，得汽爆甘蔗渣；按重量份数计，将10～20份汽爆甘蔗渣，1～2沼液和20～30份水混合，发酵，过滤，干燥，得预处理甘蔗渣；将预处理甘蔗渣用含三甲基铝的氮气熏蒸，即得改性甘蔗渣；所述载有三甲基铝的氮气中三甲基铝的体积含量为5～8%。

所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中的任意一种。

（1）所述钢渣为转炉钢渣，平炉钢渣和电炉钢渣中的任意一种。

（3）所述高温煅烧温度为600～800℃。