[发明专利]一种掺合料以及利用该掺合料的泡沫混凝土

说明书

本发明提供了一种掺合料，属于泡沫混凝土技术领域。一种掺合料，含5～40％重量百分比的RO相，含有如下重量百分比的成分：SiO₂：10～50％，CaO：20～55％，MgO：1～10％，Fe₂O₃：0～30％，Al₂O₃：0～20％，NaHCO₃：0‑10％。本发明通过组分优化，使钢渣粉得以更经济地用于泡沫混凝土，提升泡沫混凝土的综合性能，尤其是使用耐久性。

技术领域

本发明属于泡沫混凝土技术领域，具体涉及一种掺合料以及利用该掺合料的泡沫混凝土。

背景技术

钢渣是钢铁厂冶炼钢铁产生的副产物，约为钢产量的30～40％。近年来随着我国钢铁工业的迅猛发展，钢渣产生量也逐年增加。钢渣综合利用率约22％，主要用途是作道路材料、工程回填材料、建材制品、磨细作水泥混合材料和混凝土掺合料等。钢渣磨细作水泥混合材料和混凝土掺合料是钢渣高价值资源化利用的主要途径，但由于活性较低、制备成本较高等原因制约了钢渣粉的推广应用。

此外，钢渣中含有大量活性很低或者惰性的组分，如RO相。提高钢渣的细度对于提高钢渣的活性有积极的效果，但钢渣的易磨性较差，尤其是RO相易磨性非常差。钢渣中存在一些安定性不良的组分，包括游离CaO和MgO矿物等，这些组分可能在混凝土硬化的后期反应产生膨胀，对混凝土的微结构造成破坏。

为了提高钢渣的活性，目前行业内普遍的做法是将RO相分离提纯出来，但是RO相的分离提纯非常困难，效率很低。现有的钢渣RO相分离工艺，主要是对钢渣进行破碎后进行粗磁选，能够分离回收部分RO相，剩余的钢渣物料或者直接用于水泥生产，或者经过研磨后再利用磁力进行RO相分离。如直接用于水泥生产，由于钢渣中RO相含量仍在20％以上，严重限制了掺加比例；研磨后再分选，则受钢渣微粉粒径影响很大，在粒径较大时，RO相提取效果很差，大量RO相仍存留在钢渣颗粒中，而当粒径较小时，颗粒之间容易互相粘附，同样达不到较好的RO相提取效果。现有的钢渣RO相磁选方法对钢渣进行处理后，剩余物料中的RO相含量一般在15％以上，对于钢渣用于水泥生产还是存在极大的限制。

在现有技术中，专利文献CN103435278A提供了一种提高钢渣水化活性的方法，利用粉磨设备将钢渣粉磨成颗粒粒度小于65μm的钢渣粉，然后，利用重力、磁力或者静电场分选出其中的RO相。所述利用重力分选是在分散介质中将粉磨后颗粒粒度小于65μm的钢渣粉按粒度分级，切割粒径为r，30μm＜r＜45μm，大于r的为粗粒级，即RO相产品；小于r的为细粒级，即活性钢渣粉产品。

又如，专利文献CN104446022A提供了一种用钢渣制备钢渣砂、活化渣粉和RO相的方法，包括以下步骤：(1)将钢渣粉磨预处理；(2)解离性粉磨；(3)分离活化渣粉和钢渣砂；(4)RO相提取，以解决好钢渣质量波动大的问题而充分利用钢渣资源。

再如，CN113233807A公开了一种对钢渣中RO相高活性超细处理的方法，将比表面积为400±100m²/kg的粗磨钢渣粉，该钢渣粉中含有的RO相成分：比表面积为100±50m²/kg；45um标准方孔筛筛余≤15.0％；30um标准方孔筛筛余≤60.0％；平均粒径D50：25-35um；通过第一超细分级机进行分级，分选出比表面积为700m²/kg以上，平均粒径D50≤7um，最大粒径D100≤25um的合格产品；分级后的剩余粗粉通过弱磁场除铁装置，除去单质铁，所述弱磁场除铁装置的磁场强度为≥600Gs；该发明彻底突破了对RO相的开发利用，做到了钢渣固废的全部高效利用，最终实现钢渣粉的规模化生产。

上述对钢渣粉的利用采用了分离剔除RO相后再利用、以及分离后对RO相进行超细研磨以综合利用的手段以提高钢渣粉的水化活性，提高钢渣粉的利用率。然而诚如上述文献所记载的，不管是否去除RO相，单是将RO相从钢渣中分离已是非常具有挑战性的课题，再加上将RO相进行超细粉磨，难度依然很高，总体成本过高，缺乏经济性。

发明内容