CN115819048A - 陈化钢渣骨料仿大理石基材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陈化钢渣骨料仿大理石基材及其制备方法,属于建筑材料技术领域,陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料56‑66份、P·O52.5级水泥10‑16份、矿粉6‑12份、钢渣微粉3‑9份、超细增强抗裂剂5‑8份、高效矿物激发剂2.8‑4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.1‑0.3份、水5‑8份,所述的钢渣骨料是经过蒸汽陈化后,过筛孔直径为5mm筛得的筛下物。本发明充分结合钢渣混凝土制品优异的抗折、抗压力学性能,将其陈化后制备出的仿大理石材强度高、生产工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及大理石基材领域,具体涉及一种陈化钢渣骨料仿大理石基材及其制备方法。
背景技术
市政道路、住宅小区、公园、广场、车站等大多采用天然石材作为装饰装修材料以美化环境,但是天然石材属于不可再生资源,且某些天然石材本身的色差、价格高昂、不易维护等问题,随着国家对矿石等不可再生资源开采的一系列严格把控与保护,以及性价比的市场导向,寻求优质的石材替代品迫在眉睫,质优价廉的仿石板材、面砖便成为了引领新型材料的新潮流。
目前,市场上无机类仿石板材多数以天然石粉、石英砂为主要原料,仍然离不开天然资源,且成本仅比天然石材略低,力学性能如28d抗折强度在6-9MPa之间,抗压强度在33-60MPa之间,力学性能较差。
发明内容
发明目的:针对上述技术问题,本发明提供了一种力学性能好的陈化钢渣骨料仿大理石基材,以及提供一种陈化钢渣骨料仿大理石基材的制备方法。
为了达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料56-66份、P·O52.5级水泥10-16份、矿粉6-12份、钢渣微粉3-9份、超细增强抗裂剂5-8份、高效矿物激发剂2.8-4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.1-0.3份、水5-8份,所述的钢渣骨料是经过蒸汽陈化后,过筛孔直径为5mm筛得的筛下物。
优选的,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料56-60份、P·O52.5级水泥10-16份、矿粉6-8份、钢渣微粉4-8份、超细增强抗裂剂5-8份、高效矿物激发剂2.8-4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、水7份,钢渣骨料中粒径0-3mm:粒径3-5mm的质量比为6:4。
优选的,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料60份、P·O52.5级水泥12份、矿粉8份、钢渣微粉5份、超细增强抗裂剂5份、高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、水7份。
优选的,所述的钢渣骨料陈化方法包括步骤如下:
A1: 建设棚洞式隧道陈化场,棚洞式隧道进出料的一面采用带有滚轮的推拉式双层彩钢瓦挡墙,其余三面墙采用钢筋水泥混凝土墙围栏,顶面采用桁架梁支撑,上面覆盖双层彩钢瓦,接缝处均进行胶结密封处理;
A2:均匀设置蒸汽管路,具体位置:在地板左中右三处,以及每面混凝土墙体上至少两处,以均匀发生水化反应为宜;
A3:将提铁后的钢渣运送至陈化场内;然后向蒸汽管路通入饱和蒸汽反应时间至少2d;
A4:将陈化后的钢渣采取过筛筛分出0-5mm的骨料,即得钢渣骨料,超过5mm的骨料另作他用或进一步破碎、再次陈化。
优选的,所述的矿粉为S95以上等级的高炉矿渣微粉,比表面积在400-500m2/kg之间;所述的钢渣微粉为钢渣经过提铁、干燥、粉磨后得到的微粉,其比表面积在400-450m2/kg之间;所述的超细增强抗裂剂为高贝利特水泥熟料、矿粉、石灰石、石英砂经干燥、掺配、细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600-800m2/kg之间。
优选的,所述的超细增强抗裂剂中以重量份数计,为以下成分:高贝利特水泥熟料25份,矿粉60份,石灰石5份,石英砂10份。
优选的,所述的高效矿物激发剂为明矾、脱硫石膏、氢氧化钠、消石灰,细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600-800m2/kg之间。
优选的,所述的高效矿物激发剂中以重量份数计,为以下成分:明矾30份,脱硫石膏20份,氢氧化钠25份,消石灰25份。
优选的,所述早强型聚羧酸减水剂采用以下方法制备:
B1:将质量浓度为10-30%的异丁烯醇聚氧乙烯醚大单体500g溶液、去离子水500g混合并加热至60-70℃;
B2:加入质量比为1:1:1的丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水各200g的混合溶液;
B3:加入巯基乙酸和15g浓度为0.01-0.02mol/L的复合引发剂的水溶液,复合引发剂由过硫酸铵与二乙醇胺复合组成,巯基乙酸、过硫酸铵与二乙醇胺质量比为1-5:1-5:1,搅拌并保温60-70℃,反应实现在异丁烯醇聚氧乙烯醚共聚物分子链上接枝具有早强功能的单体;
B4:采用氢氧化钠溶液中和至pH值至中性,即可得到早强型聚羧酸减水剂,该减水剂溶液浓度即固含量控制在30%-45%。
本发明陈化钢渣骨料仿大理石基材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:准备钢渣骨料、P·O52.5级水泥、矿粉、钢渣微粉、超细增强抗裂剂、高效矿物激发剂、早强型聚羧酸减水剂、饮用水,待用;
S2:按照既定的质量份数,将早强型聚羧酸减水剂放入水罐中,同时加入饮用水,利用磁力搅拌器充分搅拌,至少2min;
S3:往振动搅拌机拌筒内,先倒入钢渣骨料,随后加入P·O52.5级水泥、矿粉以及钢渣微粉,进行干拌至少30S;
S4:将超细增强抗裂剂、高效矿物激发剂同时散状投入拌筒内,继续干拌至少30S;
S5:将步骤S2得到的溶液通过喷雾的方式喷雾加入拌筒内,继续振动搅拌1min,即得半湿法混合料;
S6:通过输送带将半湿法混合料送入振压成型机模具内,在4-6MPa下压制成型,脱模,静置,自然养护,即可得到钢渣骨料仿大理石基材。
本发明作用机理:
1、首先钢渣骨料压碎值远小于天然骨料,在使用过程中不容易碎裂,起到骨架和支撑作用;仿石制作工艺为半干法振压成型,为做到仿石基材外观均质、颗粒均布、易于压实的要求,同时规避钢渣大颗粒存在多孔而不密实等质量缺陷,钢渣骨料采用最大粒径不超过5mm的骨料;其次,蒸汽陈化。通过筛分控制为粒径0-3mm以及粒径3-5mm,再经过棚洞式蒸汽陈化后,陈化时间大大缩短,不但骨料表面的游离CaO遇水发生水合反应,从而不仅减少了混合料出现体积膨胀而开裂现象,体积趋于稳定,同时也减少了骨料界面氢氧化钙平滑晶体结构的形成,而且颗粒表面有足够的胶凝材料水化产物包裹,界面结构强度增强。第三,在活性粉末混凝土体系中,骨料的级配被弱化,在粒径0-3mm以及粒径3-5mm掺配比例为6:4时,相比粒径0-3mm以及粒径3-5mm掺配比例为7:3和粒径0-3mm以及粒径3-5mm掺配比例为5:5时,仿石基材易于振压成型,且不易开裂,抗压及抗折强度更大,抗渗性更优,力学性能、耐久性更加优异;另外,若再进一步将粒径减小,因钢渣较耐磨、破碎,耗能较高,不经济,因而经过试配和易加工性分析,将粒径0-3mm以及粒径3-5mm掺配比例限定为6:4;第四,胶凝材料和钢渣骨料有良好的相容性,胶凝材料水化反应产生的氢氧化钙可参与钢渣骨料活性的激发、矿化,从而使基材的强度更大。
2、钢渣经过1600℃以上的高温,使得骨料界面过渡区具有了潜在活性,不仅与水泥水化产生的副产物氢氧化钙发生火山灰反应,而且在高效矿物激发剂的激发下,使得钢渣骨料界面结构中的Si-O-Si、Si-O-Al和Al-O-Al等化学键断裂,玻璃体解聚,释放出活性的SiO2和Al2O3,最终生成具有胶凝特性的水化产物而形成强度,为仿石形成高强度提供可靠保障。
3、高效矿物激发剂中的氢氧化钠、消石灰的加入,可使水溶液具有强碱性(pH>12),在OH-的极化作用下,加快了矿粉、钢渣微粉玻璃体的解离和离子扩散速度,玻璃体中的Si-O-Si、Si-O-Al和Al-O-Al化学键断裂,解聚释放出活性SiO2与溶于液相中的Ca2+迅速反应生成C-S-H,大量C-S-H凝胶的生成,使其处于过饱和状态,继而发生聚集生成凝胶,随之形成C-S-H晶体,进一步提升了混合料的强度。高效矿物激发剂中明矾的加入,它是一种复盐,明矾中的铝离子很容易水解,形成氢氧化铝,氢氧化铝的羟基很容易和水泥中的硅羟基或者铝羟基反应,形成体型结构,从而起到“早强剂”的作用。
4、超细增强抗裂剂中,高贝利特水泥不仅强度、耐久性、和易性优异,而且水化热低,有利于混凝土的裂缝控制;超细矿粉的加入,依然是利用其是一种易熔混合物,在化学成分上属于硅酸盐质材料,与钢渣骨料同属于同质体,易于界面过渡区的结构增强;添加少量石灰石可提高早期强度5~10%,主要表现在:①填充水淬高炉矿渣水化反应时所形成的空隙,增加其密实度;②置换硫铝酸钙中的石膏成分形成新的水化物,同时被置换的石膏又能促进水淬高炉矿渣的水化反应;超细增强抗裂剂中的石英砂,颗粒呈球形,热膨胀系数低、粒度分布合理、比表面积大、悬浮性能优等优点,具有较高的胶凝性和吸附能力,不仅促进仿石的致密性和分散性,还可提高仿石的抗裂性。
5、采用S95矿粉、钢渣微粉等矿物掺合料代替部分水泥,在改善混凝土拌合物工作性能,达到成型后满足混凝土力学性能的同时,降低胶凝材料成本,与“双碳”战略以及绿色、节能环保理念亦步亦趋。
本发明的有益效果:
本发明利用钢渣、高炉矿渣、粉煤灰等工业废渣为主要原料生产新型建材,钢渣具有水硬性,但易于膨胀开裂,本发明充分结合钢渣混凝土制品优异的抗折、抗压力学性能,将其陈化后制备出的仿大理石材强度高、生产工艺简单,对钢渣的高附加值、资源化利用具有重要意义,陈化钢渣骨料仿大理石试件28d抗折强度在10-20MPa之间,抗压强度在70-120MPa,冻融循环次数在300次以上,吸水率小于2%。本发明不仅可以将利用率低的钢渣变废为宝,发展循环经济,还可以生产出高质量的仿大理石板材或面砖,产品生产过程免烧、免蒸养,无“三废污染”,原料易得,上马快,经济效益、生态效益和社会效益显著。
本发明的钢渣骨料仿大理石具有环保、节能、性价比高等优势,属于典型的可再生资源,拥有突出的生态环保性能。
附图说明
图1为实施例1成型试件;
具体实施方式
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
陈化钢渣骨料仿大理石基材的制备方法包括如下步骤如下:
S1:准备钢渣骨料、P·O52.5级水泥、矿粉、钢渣微粉、超细增强抗裂剂、高效矿物激发剂、早强型聚羧酸减水剂、饮用水,待用;矿粉比表面积在400-500m2/kg。
S2:按照既定的质量份数,将早强型聚羧酸减水剂放入水罐中,同时加入饮用水,利用磁力搅拌器充分搅拌,观察无明显沉淀即可;
S3:将钢渣骨料、高效矿物激发剂、水泥、矿粉、钢渣微粉按照既定份数分别投入振动搅拌机中,进行干拌至少30S;
S4:按照既定的质量份数,将步骤S2得到的溶液通过喷雾的方式加入拌筒内,继续振动搅拌1min,即得半湿法混合料;
S5:通过输送带将半湿法混合料送入振压成型机模具内,在6MPa下压制成型,脱模,静置,自然养护,即可得到钢渣骨料仿大理石基材。
1、所述的钢渣骨料陈化方法包括步骤如下:
A1: 建设棚洞式隧道陈化场,棚洞式隧道进出料的一面采用带有滚轮的推拉式双层彩钢瓦挡墙,其余三面墙采用钢筋水泥混凝土墙围栏,顶面采用桁架梁支撑,上面覆盖双层彩钢瓦,接缝处均进行胶结密封处理;
A2:均匀设置蒸汽管路,具体位置:在地板左中右三处,以及每面混凝土墙体上至少两处,以均匀发生水化反应为宜;
A3:将提铁后的钢渣运送至陈化场内;然后向蒸汽管路通入饱和蒸汽反应时间至少2d;
A4:将陈化后的钢渣采取过筛筛分出粒径0-3mm以及粒径3-5m的骨料,按照6:4比例掺配后即得钢渣骨料,超过5mm的骨料另作他用或进一步破碎、再次陈化。
2、钢渣微粉必须经过提铁、干燥、细磨机粉磨后得到的微粉,其比表面积在400m2/kg-450m2/kg之间。
3、超细增强抗裂剂以重量份数计,为以下成分:高贝利特水泥熟料25份,矿粉60份,石灰石5份,石英砂10份;经干燥、掺配、细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600-800m2/kg之间。
4、高效矿物激发剂以重量份数计,为以下成分:明矾30份,脱硫石膏20份,氢氧化钠25份,消石灰25份;细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600m2/kg-800m2/kg之间。
5、早强型聚羧酸减水剂的制备方法如下:
B1:将质量浓度为20%的异丁烯醇聚氧乙烯醚大单体500g溶液、去离子水500g混合并加热至60-70℃;
B2:加入质量比为1:1:1的丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水各200g的混合溶液;
B3:加入巯基乙酸和15g浓度为0.01-0.02mol/L的复合引发剂的水溶液,复合引发剂由过硫酸铵与二乙醇胺复合组成,巯基乙酸、过硫酸铵与二乙醇胺质量比为2:4:1,搅拌并保温60-70℃,反应1-2h,反应实现在异丁烯醇聚氧乙烯醚共聚物分子链上接枝具有早强功能的单体;
B4:反应结束,将上述溶液冷却至室温,并用一定浓度的氢氧化钠溶液中和至pH值至中性,即可得到溶液总量为1620ml早强型聚羧酸减水剂,巯基乙酸、复合引发剂的水溶液、氢氧化钠溶液共计20g,减水剂溶液浓度即固含量控制约在30.9%。
减水剂溶液浓度即固含量为异丁烯醇聚氧乙烯醚、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸总量与总减水剂量的比值,其中忽略巯基乙酸、复合引发剂、氢氧化钠对固含量的影响。
6、陈化钢渣骨料仿大理石基材各项性能检测,如抗压强度、抗折强度、吸水率以及冻融试验参照《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)执行,并与之对照。
实施例1
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
钢渣骨料60份、P•O52.5级水泥12份、比表面积450m2/kg矿粉8份、比表面积420m2/kg钢渣微粉5份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例试件的28d抗折强度值为13.7MPa,抗压强度为97.3MPa,冻融循环次数为327次,吸水率为0.81%。以上技术指标均超过《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)最高标准。
实施例2
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料67份、P•O52.5级水泥10份、比表面积450m2/kg矿粉6份、比表面积420m2/kg钢渣微粉4份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水5份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为6.7MPa,抗压强度为57.3MPa,吸水率为6.72%。与实施例1相比,钢渣骨料增加,水泥、矿粉、钢渣微粉、饮用水相应减少,导致骨料的包裹性较差,空隙增大,抗折、抗压强度均大幅度降低,尤其吸水率不能满足《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)相应标准。
实施例3
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料56份、P•O52.5级水泥16份、比表面积450m2/kg矿粉8份、比表面积420m2/kg钢渣微粉5份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为13.3MPa,抗压强度为95.5MPa,冻融循环次数为343次,吸水率0.67%。以上技术指标均超过《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)相应标准。与实施例1相比,水泥增加,钢渣骨料相应减少,骨料间的砂浆量增大,钢渣的骨架作用消弱,导致抗折、抗压强度均有所降低,但因水泥水化后副产物的二次火山灰反应,整个水泥石体系呈现出冻融性能增强,吸水率降低,仍超过现行标准要求,但水泥的增加,导致性价比降低。
实施例4
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料60份、P•O52.5级水泥10份、比表面积450m2/kg矿粉12份、比表面积420m2/kg钢渣微粉3份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为12.7MPa,抗压强度为96.2MPa,冻融循环次数为287次,吸水率1.21%。以上技术指标均超过《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)相应标准。与实施例1相比,矿粉增加,钢渣微粉、水泥相应减少,由于矿粉活性需要碱激发剂量不足,解聚释放出活性SiO2与溶于液相中的Ca2+不相匹配,无法反应生成更多的C-S-H,所以,在胶凝材料总量不变的基础上,矿粉增加、减少水泥,仿石强度没有明显增长,矿粉的掺量是有一定限量的。
实施例5
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料60份、P•O52.5级水泥9份、比表面积450m2/kg矿粉6份、比表面积420m2/kg钢渣微粉10份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为6.5MPa,抗压强度为48.1MPa,冻融循环次数为269次,吸水率1.54%。与实施例1相比,钢渣微粉增加,矿粉、水泥相应减少,由于钢渣微粉活性相比S95矿粉要低,在矿粉、水泥相应减少的条件下,液相中的Ca2+明显不足,无法反应生成更多C-S-H,所以,在胶凝材料总量不变的基础上,钢渣微粉增加、减少水泥、矿粉,仿石强度有明显降低,钢渣微粉的掺量是有一定限量的。抗压强度达不到《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)最低标准。
实施例6
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料58份、P•O52.5级水泥12份、比表面积450m2/kg矿粉8份、比表面积420m2/kg钢渣微粉5份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂5份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为16.2MPa,抗压强度为117.5MPa,冻融循环次数为354次,吸水率0.43%。以上技术指标均超过《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)相应标准。与实施例1相比,高效矿物激发剂的增加,钢渣骨料相应降低,由于碱度的升高,在OH-的极化作用下,加快了矿粉、钢渣微粉玻璃体的解离和离子扩散速度,玻璃体中的Si-O-Si、Si-O-Al和Al-O-Al化学键断裂,解聚释放出更多活性SiO2与溶于液相中的Ca2+迅速反应生成C-S-H,大量C-S-H凝胶的生成,使其处于过饱和状态,继而发生聚集生成凝胶,使得力学性能、耐久性能等指标均大幅提升。
实施例7
一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,以重量份数计,由以下成分组成:
0-5mm钢渣骨料60份、P•O52.5级水泥12份、比表面积450m2/kg矿粉6份、比表面积420m2/kg钢渣微粉4份、比表面积770m2/kg超细增强抗裂剂8份、比表面积650m2/kg高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、饮用水7份。
经检测,该实施例的试件28d抗折强度为17.3MPa,抗压强度为120.5MPa,冻融循环次数为377次,吸水率0.30%。以上技术指标远超过《仿石型混凝土面板和面砖》(JC/T2604-2021)相应标准。与实施例1相比,超细增强抗裂剂增加掺量,矿粉、钢渣微粉相应降低,其中的高贝利特水泥、超细矿粉、超细石英硅粉以及石灰石,以上起到了“晶核”作用、“微集料”效应、“火山灰反应”,同时在高效矿物激发剂的作用下,在以上效果的叠加作用下,不仅有利于增加仿石的强度,还提高了其耐久性、和易性,而且水化热低,有利于仿石基材的裂缝控制。同时,为考虑性价比,应合理控制超细增强抗裂剂的掺量。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料56-66份、P·O52.5级水泥10-16份、矿粉6-12份、钢渣微粉3-9份、超细增强抗裂剂5-8份、高效矿物激发剂2.8-4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.1-0.3份、水5-8份,所述的钢渣骨料是经过蒸汽陈化后,过筛孔直径为5mm筛得的筛下物。
2.如权利要求1所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料56-60份、P·O52.5级水泥10-16份、矿粉6-8份、钢渣微粉4-8份、超细增强抗裂剂5-8份、高效矿物激发剂2.8-4.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、水7份,钢渣骨料中粒径0-3mm:粒径3-5mm的质量比为6:4。
3.如权利要求2所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,以重量份数计,包括以下成分:钢渣骨料60份、P·O52.5级水泥12份、矿粉8份、钢渣微粉5份、超细增强抗裂剂5份、高效矿物激发剂2.8份、早强型聚羧酸减水剂0.2份、水7份。
4.如权利要求1所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述的钢渣骨料陈化方法包括步骤如下:
A1: 建设棚洞式隧道陈化场,棚洞式隧道进出料的一面采用带有滚轮的推拉式双层彩钢瓦挡墙,其余三面墙采用钢筋水泥混凝土墙围栏,顶面采用桁架梁支撑,上面覆盖双层彩钢瓦,接缝处均进行胶结密封处理;
A2:均匀设置蒸汽管路,具体位置:在地板左中右三处,以及每面混凝土墙体上至少两处,以均匀发生水化反应为宜;
A3:将提铁后的钢渣运送至陈化场内;然后向蒸汽管路通入饱和蒸汽反应时间至少2d;
A4:将陈化后的钢渣采取过筛筛分出0-5mm的骨料,即得钢渣骨料,超过5mm的骨料另作他用或进一步破碎、再次陈化。
5.如权利要求1所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述的矿粉为S95以上等级的高炉矿渣微粉,比表面积在400-500m2/kg之间;所述的钢渣微粉为钢渣经过提铁、干燥、粉磨后得到的微粉,其比表面积在400-450m2/kg之间;所述的超细增强抗裂剂为高贝利特水泥熟料、矿粉、石灰石、石英砂经干燥、掺配、细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600-800m2/kg之间。
6.如权利要求5所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述的超细增强抗裂剂中以重量份数计,为以下成分:高贝利特水泥熟料25份,矿粉60份,石灰石5份,石英砂10份。
7.如权利要求1所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述的高效矿物激发剂为明矾、脱硫石膏、氢氧化钠、消石灰,细磨机磨细后得到的微粉,其比表面积在600-800m2/kg之间。
8.如权利要求7所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述的高效矿物激发剂中以重量份数计,为以下成分:明矾30份,脱硫石膏20份,氢氧化钠25份,消石灰25份。
9.如权利要求1所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材,其特征在于,所述早强型聚羧酸减水剂采用以下方法制备:
B1:将质量浓度为10-30%的异丁烯醇聚氧乙烯醚大单体500g溶液、去离子水500g混合并加热至60-70℃;
B2:加入质量比为1:1:1的丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、去离子水各200g的混合溶液;
B3:加入巯基乙酸和15g浓度为0.01-0.02mol/L的复合引发剂的水溶液,复合引发剂由过硫酸铵与二乙醇胺复合组成,巯基乙酸、过硫酸铵与二乙醇胺质量比为1-5:1-5:1,搅拌并保温60-70℃,反应实现在异丁烯醇聚氧乙烯醚共聚物分子链上接枝具有早强功能的单体;
B4:采用氢氧化钠溶液中和至pH值至中性,即可得到早强型聚羧酸减水剂,该减水剂溶液浓度即固含量控制在30%-45%。
10.一种如权利要求1-9中任何一项所述的陈化钢渣骨料仿大理石基材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:准备钢渣骨料、P·O52.5级水泥、矿粉、钢渣微粉、超细增强抗裂剂、高效矿物激发剂、早强型聚羧酸减水剂、饮用水,待用;
S2:按照既定的质量份数,将早强型聚羧酸减水剂放入水罐中,同时加入饮用水,利用磁力搅拌器充分搅拌,至少2min;
S3:往振动搅拌机拌筒内,先倒入钢渣骨料,随后加入P·O52.5级水泥、矿粉以及钢渣微粉,进行干拌至少30S;
S4:将超细增强抗裂剂、高效矿物激发剂同时散状投入拌筒内,继续干拌至少30S;
S5:将步骤S2得到的溶液通过喷雾的方式加入拌筒内,继续振动搅拌1min,即得半湿法混合料;
S6:通过输送带将半湿法混合料送入振压成型机模具内,在4-6MPa下压制成型,脱模,静置,自然养护,即可得到钢渣骨料仿大理石基材。
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