[发明专利]钢渣水泥稳定结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保及建材技术领域，具体而言，本发明涉及一种钢渣水泥稳定结构及其制备方法。

背景技术

随着国家经济的发展，基础建设领域得到了国家充足的投资，进而得到了迅猛的发展，其中，在这些基础建设领域中，高速公路的投资建设又占据了很大的比重，而在此领域，水泥的利用量又非常的大。

钢渣是炼钢过程中产生的副产品，每1吨钢约产生0.1-0.14吨钢渣。2007年我国钢渣产生量已达6546万吨，且每年还在递增，而利用率仅为10％，绝大部分钢渣仍然弃置，不仅占用农田，而且污染环境。钢渣大规模资源化的主要出路就是作为水泥原料和混凝。

另外，水泥粉煤灰稳定钢渣是近年来发展起来的一种新型建筑材料,它具有优良的路用性能,但它目前尚属于国家正在开发研究的新产品,还没有国家标准,也没有国际标准,给设计及施工带来一定的困难。常规路用石料为随地球的演变而自然形成,其化学性能与耐久性能较稳定；而钢渣具有粉化膨胀的特性,随意取用易引起道路的膨胀起裂,危害较大。所以，以对水泥粉煤灰稳定钢渣作为高速公路底基层成为本领域研究的热点。

发明内容

本发明针对现有的方式的上述缺点，提出一种钢渣水泥稳定结构，，其中该钢渣水泥稳定结构由以下材料制备而成：

质量比为60-70％的水泥，3-5％的粉煤灰、20-40％的钢渣和6-8.5％的水；其中，钢渣选用三年以上的陈年老渣，并且钢渣的压碎值至少为18％。

优选地，钢渣的化学组成为：

质量比为6-8％的SiO₂、12-16％的Fe₂O₃、40％-45％的CaO、9％-12％的MgO、2％-5％的Al₂O₃和10-15％的FeO。

优选地，钢渣的化学组成为：

质量比为6-8％的SiO₂、12-16％的Fe₂O₃、40％-45％的CaO、9％-12％的MgO、2％-5％的TiO₂和10-15％的FeO。

优选地，粉煤灰的化学组成为：

质量比为55-65％的SiO₂、20-30％的Al₂O₃、3-8％的Fe₂O₃、2-5％的CaO和1-3％的MgO。

优选地，钢渣水泥稳定结构由以下材料制备而成：

质量比为65％的水泥、4％的粉煤灰、6.5％的水和24.5％的钢渣；其中，钢渣选用三年以上的陈年老渣，并且钢渣的压碎值至少为18％。

另外，本发明还公开了一种水泥稳定结构的制备方法，包括如下步骤：

将质量比为60-70％的水泥，3-5％的粉煤灰、20-40％的钢渣的三种物质进行掺杂，并将其放置在球磨机中进一步进行均匀掺杂，得到掺杂后的钢渣水泥混合物；

将掺杂后的钢渣水泥混合物在20-25摄氏度的环境下进行保温养护5-8天，得到钢渣水泥进一步混合物；

将钢渣水泥进一步混合物掺入6-8.5％的水，进行浸水过程，其中浸水过程为1-2天，浸水过程结束后得到钢渣水泥稳定结构。

优选地，钢渣的化学组成为：

质量比为6-8％的SiO₂、12-16％的Fe₂O₃、40％-45％的CaO、9％-12％的MgO、2％-5％的Al₂O₃和10-15％的FeO。

优选地，钢渣的化学组成为：

质量比为6-8％的SiO₂、12-16％的Fe₂O₃、40％-45％的CaO、9％-12％的MgO、2％-5％的TiO₂和10-15％的FeO。

优选地，粉煤灰的化学组成为：

质量比为55-65％的SiO₂、20-30％的Al₂O₃、3-8％的Fe₂O₃、2-5％的CaO和1-3％的MgO。

优选地，该钢渣水泥稳定结构的制备方法，包括如下步骤：