[发明专利]一种凝胶材料及其制备的混凝土及混凝土的制备方法

说明书

本发明提供了一种凝胶材料及其制备的混凝土及混凝土的制备方法。首先将矿渣、钢渣泥和工业副产石膏按干基质量百分比以40～60％、20～50％和10～30％，经粉磨处理后混匀制得胶凝材料，用经稳定化处理后的钢渣砂作为细骨料，钢纤维作为增韧材料，再加胶凝材料、水和减水剂搅拌，经浇筑成型并进行常压湿热养护或常温湿养护，得到抗压强度高于130MPa、抗折强度高于40MPa的超高性能混凝土材料。本发明解决了钢渣泥在产生过程中已经大部分发生水化反应因此水化反应活性低的关键难题，大量消耗钢渣泥，实现以废治废，降低钢铁和建筑工业的生产成本、减少环境污染。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用和建筑材料领域，具体涉及一种以钢渣泥为胶凝材料的钢纤维增强超高性能混凝土及其制备方法。

背景技术

钢渣泥的产出形式为选铁后的钢尾渣，为了进一步选出残余的铁微粒进行湿磨湿选，选出铁粒子的同时产出尾泥。钢渣泥水化物相和碳化产物的单体粒径极细，经堆存和烘干后，团聚体内有大量微米孔和纳米孔，制备混凝土时会导致减水剂用量偏高以及坍落度损失过快等问题。

CN101649663A公开了一种钢渣泥作为胶凝材料制备的钢渣混凝土砖，采用钢渣泥、粒化高炉矿渣、石膏按照一定比例制备胶凝材料，并与钢渣集料按照一定的比例制备混凝土。在该工艺技术中大量钢渣集料中还含有可提取的金属铁，造成铁资源的浪费；钢渣泥的使用比例只有7～18％，无法消纳大量的钢渣泥。

CN101748222A公开了一种钢尾渣泥的处理工艺，其特征在于采用压滤的方式处理钢尾渣泥中的水分，降低尾渣泥中的水分。该工艺分离出的尾泥只是被运走堆放，给环境造成了新的污染。

CN103833322A公开了利用钢渣泥和建筑垃圾生产混凝土人工鱼礁的方法。使用建筑垃圾粗、细骨料，无法大量消耗钢渣泥，钢渣泥的用量不高，且标准养护条件下28d龄期时的最高抗压强度只有39.8MPa。

现阶段面临的问题：

1、现有技术选用钢渣、精炼渣等原料制备胶凝材料，其中还含有大量可提取的金属铁，造成铁资源的浪费。

2、现有技术缺乏对于钢渣泥的基础性研究且没有能够实现钢渣泥大规模资源化的技术，大量堆存的钢渣泥对环境造成极大破坏，浪费了大量的优质土地资源，同时也使钢铁企业面临着巨大的环保压力，即便有些技术使用了钢渣泥，但其用量不高，一般不超过18％，否则会影响其强度，无法在工业生产中使用。

3、钢渣泥中生成的水化产物和碳化产物单体颗粒极细，经堆存和烘干后，团聚体内有大量微米孔和纳米孔，导致制备混凝土时减水剂用量偏高，并且强度低、塌落损失过快。

发明内容：

本发明的主要目的在于提供一种凝胶材料及其制备的混凝土及制备方法，以解决现有技术中的技术问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种胶凝材料，其特征在于,以质量百分比计，包括矿渣40～60％，钢渣泥20～50％，石膏10～30％。

所述石膏为电厂脱硫石膏。

所述钢渣泥为钢渣进行湿磨、湿选、纯化过程后所产生的粒径小于0.075mm的细泥。

一种由胶凝材料制备的混凝土，其特征在于,其原料组成成分包括所述胶凝材料、骨料、钢纤维、水、减水剂。

骨料为钢渣进行湿磨、湿选、纯化过程后所产生的粒径为0.075～3mm的细砂。

所述钢纤维为符合YBT151-1999《混凝土用钢纤维》的钢纤维，优选地，纤维采用长径比为45的直线型钢纤维。

所述减水剂为萘系高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂。