一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊及其方法技術

本發明專利技術公開一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊及其方法，混凝土各組分為：膠凝材料100份，細骨料65～160份，高效減水劑0.6～2.4份，以及由轉爐二次除塵灰0.1～5份，六鈦酸鉀5～15份，聚苯乙烯泡沫2～5份組成的輕質摻合料，水28～65份。制備方法為：先將細骨料和膠凝材料混合，再加高效減水劑和補充水混合，經攪拌后注模標準養護得到混凝土砌塊，在加入減水劑和補充水之前或者同時加入經消解處理后的轉爐二次除塵灰、六鈦酸鉀和聚苯乙烯泡沫。本發明專利技術的輕質混凝土具有良好的物理和保溫性能，可制備新型墻體保溫材料。墻體保溫材料。

【技術實現步驟摘要】
一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊及其方法


[0001]本專利技術屬于建筑材料領域，特別涉及一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊及其方法。

技術介紹

[0002]隨著社會經濟的飛速發展，對保溫建筑材料的需求日益提高給建筑行業帶來了巨大的挑戰。傳統保溫建筑材料的生產具有能耗高、運輸成本高、保溫隔熱性能差，因此迫切需要新型的保溫建筑材料。
[0003]目前的保溫建筑材料常用兩種方式，一種是用于外墻保溫，是在房屋的外墻表面粘附聚苯乙烯板材；另一種是采用輕質混凝土砌塊，將輕質混凝土砌塊外殼內腔里敷設鋼筋并注水泥混凝土，即可完成墻體建筑。利用輕質混凝土氣孔多隔熱的優點達到保溫的目的。采用輕質混凝土砌塊構筑墻體，具有節能、節地、保溫、高強度和施工效率高等特點和優勢，能夠滿足墻體材料改革和節能的需要，具有非常好的應用發展前景。但目前保溫建筑材料制備工藝較為復雜、保溫性能及耐摩擦性能較差。
[0004]“一種聚苯乙烯輕質節能型混凝土砌塊及其制備方法”(申請號：CN103803919A)專利技術，該技術將聚苯乙烯顆粒、聚苯乙烯顆粒改性劑、改性樹脂等材料按照配比制備混凝土砌塊，雖能達到保溫隔熱的目的，但過程較為復雜，成本高且制備的混凝土砌塊摩擦性能等物理性能較差，難以工業應用。

技術實現思路

[0005]本專利技術目的是提供一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊及其方法，充分發揮六鈦酸鉀和聚苯乙烯保溫性能優良的特點和經除鐵處理后的轉爐二次除塵灰的消解反應可以促進混凝土水化反應的優點，將其作為高層建筑的填充墻，具有減少制造成本、耐摩擦和高保溫的優點。
[0006]本專利技術制備的混凝土所用細骨料可完全使用冶金固廢，混凝土中冶金固廢摻量≥75％
[0007]為了實現上述專利技術目的，本專利技術采取的技術方案如下：
[0008]一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊，各組分的質量份數為：膠凝材料100份，細骨料65～160份，高效減水劑0.6～2.4份，以及由轉爐二次除塵灰0.1～5份，六鈦酸鉀5～15份，聚苯乙烯泡沫2～5份組成的輕質摻合料，水28～65份。
[0009]進一步的，所述膠凝材料包括水泥60～80份，礦渣微粉9～5份，鋼渣微粉11～4份，粉煤灰10～4份，鐵尾礦粉10～7份；所述高效減水劑為聚羧酸類、萘基中的一種或兩種混合；所述水為混凝土配比用水，包括轉爐二次除塵灰消解用水和補充用水。
[0010]水泥采用硅酸鹽水泥(P.Ⅰ，P.Ⅱ)、普通硅酸鹽水泥(P.O)、復合硅酸鹽水泥(P.C)，42.5、52.5。礦渣微粉、鋼渣微粉細度在400目以上，推薦使用S75及以上級別。粉煤灰要達到Ⅱ級以上，粒度達400目以上。鐵尾礦粉由鐵尾礦粉磨加工而成，粒度達400目以上。所用水泥、礦渣微粉、鋼渣微粉具有水硬活性；粉煤灰中玻璃微珠能改善和增強混凝土的結構強
度，提高均質性和致密性，大量活性二氧化硅和氧化鋁與堿性物質生成水化硅酸鈣及水化鋁酸鈣等膠凝物質，堵塞混凝土的毛細組織，提高抗滲性；鐵尾礦粉具有界面活性高的特點，上述材料均能參與或促進水化產物形成，增強混凝土的抗壓強度和抗折強度。
[0011]按照相關行業標準，細骨料按照細度模數分：粗砂3.1～3.7，中砂2.3～3.0，細砂1.6～2.2。本專利技術細骨料壓碎值≤25％，其中礦山廢石人工砂細度模數為2.2～3.6，屬中砂或粗砂范圍；細骨料中鐵尾礦砂分粗細兩種，其中粗鐵尾礦砂為預選工藝分選出來的廢砂石，細度模數為2.1～3.5，達到中砂甚至粗砂范圍；細鐵尾礦砂為磁鐵礦經過磨細通過磁選工藝選鐵后的礦石廢料，與水攪拌混合經管道排往尾礦庫，沉降下來的砂石，細度模數為0.7～1.8，其細度模數小于細砂模數，屬極細砂，粒徑d≤0.16mm的量占細鐵尾礦砂量的8％～20％。細鐵尾礦砂界面活性高，促進與膠凝材料的水化反應。
[0012]進一步的，轉爐二次干法除塵灰是轉爐在兌鐵水、加廢鋼、吹煉、出鋼、排渣、濺渣護爐過程中產生的二次煙氣，一部分為轉爐冶煉過程煙氣除塵灰，另一部分為料倉原料進入轉爐細小顆粒隨著煙氣進入除塵系統，約為0.35～0.4kg/t鋼，轉爐二次干法除塵灰中CaO含量6％～11％，MgO含量3％～6％，粒度5000目以上，粒徑為0.1～30μm的占95％以上。本專利技術的轉爐二次除塵灰(以下簡稱“二次灰”)為轉爐二次干法除塵灰經磁選除鐵后的除塵灰，轉爐二次干法除塵灰除鐵率達≥80％。
[0013]CaO+H2O＝Ca(OH)2(放熱反應)
[0014]MgO+H2O＝Mg(OH)2(放熱反應，緩慢)
[0015]在轉爐冶煉過程中爐溫高于1500℃，爐渣中形成的C3S(硅酸三鈣)、C2S(硅酸二鈣)、C3A(鋁酸三鈣)、C4AF(鐵鋁酸四鈣)等成分，部分爐渣微粒在吹煉、出鋼、排渣、濺渣護爐過程隨著煙氣被作為細灰收集，這些成分均能在混凝土中參與水化反應，生成C
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S
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H凝膠、Ca(OH)2晶體、鈣礬石AFt或AFm等水化產物。
[0016]進一步的，本專利技術主要制備MU5.0～MU15強度的混凝土砌塊。按照混凝土砌塊強度級別所需的二次灰量，水量為二次灰量的2～3倍，預先將二者混合攪拌消解6小時以上，促進f
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CaO和f
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MgO消解反應，反應熱提前釋放。強度級別MU5.0混凝土砌塊所需的二次灰量4～5份，強度級別MU7.5混凝土砌塊所需的二次灰量1～3份，強度級別MU10混凝土砌塊所需的二次灰量0.5～0.9份，強度級別MU15混凝土砌塊所需的二次灰量0.1～0.4份。
[0017]進一步的，所述六鈦酸鉀晶須直徑0.1～0.3μm左右，長度2～5μm，長徑比10～50，由于其獨特的中空管狀結構，可以在內部截留空氣，當加入混凝土中時形成無數密集的閉氣孔，達到保溫的目的。
[0018]進一步的，所述聚苯乙烯粒徑為2～4mm，為疏松多孔狀輕質聚合物，具有優異的隔熱性能，與鈦酸鉀和二次灰共同加入到混凝土中可相互交聯成網格狀結構，達到降低熱導率的目的。
[0019]本專利技術一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊的方法，先將細骨料和膠凝材料在攪拌罐中混合，之后加入高效減水劑和補充水混合，經攪拌后注模標準養護得到混凝土砌塊，消解處理后的二次灰、六鈦酸鉀和聚苯乙烯泡沫三種混合物，在加入高效減水劑和補充水之前或者同時加入到攪拌罐中。
[0020]按上述方案一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊具有以下有益效果：
[0021]1、本專利技術發揮六鈦酸鉀和聚苯乙烯保溫性能優良的特點，若將其作為高層建筑的
填充墻，可以減少建筑的成本，從而達到具有耐摩擦、高保溫的優點。
[0022]2、本專利技術將二次灰置于混凝土中，加入的二次灰經消解后生成的水化產物可以達到增強混凝土強度的作用。
[0023]3、本專利技術將采用六鈦酸鉀、二次灰和聚苯乙烯同時置于輕質混凝土中，加入的六鈦酸鉀、二次灰和聚苯乙烯在輕質混凝土中相互交聯，制成的混凝土試件標準養護28d抗壓強度10.3～14.7M本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊，其特征在于，各組分的質量份數為：為：膠凝材料100份，細骨料65～160份，高效減水劑0.6～2.4份，以及由轉爐二次除塵灰0.1～5份，六鈦酸鉀5～15份，聚苯乙烯泡沫2～5份組成的輕質摻合料，水28～65份。2.根據權利要求1所述的一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊，其特征在于，膠凝材料包括水泥60～80份，礦渣微粉9～5份，鋼渣微粉11～4份，粉煤灰10～4份，鐵尾礦粉10～7份；高效減水劑為聚羧酸類、萘基一種或兩種混合；水為混凝土配比用水，包括轉爐二次除塵灰消解用水和補充用水。3.根據權利要求1所述的一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊，其特征在于，細骨料為礦山廢石人工砂和鐵尾礦砂，壓碎值≤25％，礦山廢石人工砂占比90％～10％，鐵尾礦砂占比10％～90％，二者混合形成連續級配，粒徑≤5mm；細骨料中礦山廢石人工砂細度模數為2.2～3.6，鐵尾礦砂分粗細兩種，粗鐵尾礦砂細度模數為2.1～3.5，細鐵尾礦砂細度模數為0.7～1.8，粒徑d≤0.16mm的量占細鐵尾礦砂量的8％～20％。4.根據權利要求1所述的一種耐摩擦、輕質保溫混凝土砌塊，其特征在于，轉爐二次除塵灰為轉爐二次干法除塵灰經磁選除鐵后的除塵灰，轉爐二次干法除塵灰中CaO含量6％～11％，MgO含量3％～6％，粒度在5000目以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳文浩，耿繼雙，徐鵬飛，王飛，楊大正，張大利，馬超，隋智利，鄭永全，李亞娜，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：