[发明专利]一种以人造碳化钢渣小球作骨料的透水砖及其制备方法

说明书

本发明属于绿色建材技术领域，提供了一种以人造碳化钢渣小球作骨料的透水砖及其制备方法，透水砖分为基层和面层，面层位于基层上，基层为连续级配人造碳化钢渣球骨料，面层为碳化钢渣砖破碎后过筛的细集料，填充找平；透水砖包含以下重量百分比的组分：人造碳化钢渣球骨料60‑70％；由碳化养护的钢渣砖破碎后过筛粒径≤4.75mm的细骨料5‑10％；钢渣微粉15‑20％；增强剂4‑5％；自来水4‑5％。本发明通过大掺量钢渣，实现了工业废渣的大量消耗，且碳化养护工艺以工业废气CO₂为原料，在碳化釜中与钢渣制品反应为放热反应无需外部热源，有着利废固碳、节能减排，制备工艺简单，设备要求低，生产周期短，成本低廉的优势。

技术领域

本发明属于绿色建材技术领域，更具体地，涉及一种结合碳化养护工艺，一种以人造碳化钢渣小球作骨料的透水砖及其制备方法。

背景技术

为使城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，透水混凝土的研究和应用也成为热点方向。目前我国钢渣的综合利用率仅为20％左右，全国钢渣累计堆存近10亿吨，大量钢渣的弃置堆积不仅占用了大量的土地，也对土壤，水资源，空气等造成了污染。这些钢渣若得不到综合治理，势必会占用越来越多的土地，对生态环境造成很大的压力，也会阻碍我国钢铁工业的可持续发展。钢渣等固废具有排量大，体积安定性差的特点，其回收利用一直是我国各研究机构研究的重点难点，目前钢渣在建筑领域的再利用分为两种途径，一种是作沥青道路骨料，通过避免钢渣水化来保障其体积安定性。另外一种是通过预处理降低钢渣石中的游离氧化钙和游离氧化镁含量，消除其体积安定性不良的问题后再作为骨料或磨细作掺合料应用于混凝土中，常用的预处理方法有：蒸养法、碳酸化养护法。蒸养法由于效率低能耗大已逐步被取代，大量实验证明半干法碳化养护钢渣制品可以使低活性的钢渣制品很快获得强度并可以极大的改善钢渣制品的体积安定性。目前对碳化养护预处理钢渣制备骨料的研究很多并取得了一定的进展，但烧结而成的钢渣石结构致密，成分不均都为碳化养护预处理带来难度，对钢渣石体积安定性问题的消除效果还不理想，而通过粉磨，造粒再碳化制备出的高强度，低pH值，安定性合格的人造钢渣小球集料，以其高固碳率，突出的物理力学性能成为钢渣骨料研究的新方向。目前国内废弃钢渣再利用制备透水混凝土多采用处理后的破碎的钢渣石或钢渣砂作骨料，而利用人造碳化钢渣小球作集料制备透水混凝土的应用还是空白。

如在中国发明专利说明书CN106699079A公开了一种钢渣协同再生骨料透水混凝土，所述透水混凝土，包括基层混凝土和面层混凝土,每立方基层混凝土的制备原料包括：水泥360kg，再生粗骨料850～1300kg，钢渣205～820kg，水138～152kg；每立方米的面层混凝土的制备原料包括：水泥400kg，再生粗骨料144～716kg，钢渣1025～1845kg，水143～157kg。由所述透水混凝土铺设而成的双层结构透水路面具有适宜的强度，且使用7个月后透水率仍为100％。在中国发明专利说明书CN106365541A公开了一种多功能钢渣生态环保透水砖及其制备方法由下述重量份数的原料组成：基层：钢渣骨料70～90份、水泥或矿粉8～20份、水5～10份；面层：钢渣砂75～85份、水泥10～20份、水5～10份、色粉0～2份。经钢渣预处理、配料、混合、成型和养护，得到多功能钢渣生态环保透水砖。本发明所得钢渣透水砖由于具备高钢渣掺量、良好的透水性和承压功能，可以在透水砖表面和内部形成偏碱性环境和微观孔到结构，进而起到吸附重金属和净水作用。