本發明專利技術公開了一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料及其制備方法，其特征是：由高碳鉻鐵合金渣骨料和高碳鉻鐵合金渣骨料質量2%～6%的化學改性劑混合組成；化學改性劑由聚合物稀釋液100質量份、有機硅防水消泡劑0.5～1.2質量份、聚乙烯醇0.2～0.5質量份、以及沸石粉2～4質量份混合均勻組成；聚合物稀釋液由聚合物乳液原液加水稀釋制得；聚合物乳液原液為丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一種。采用本發明專利技術，用廢棄的冶金廢料為原料，可實現碳鉻渣的建材資源化高效利用，解決碳鉻渣作為混凝土骨料所存在的缺陷和隱患；制備工藝簡單，易于實現，實用性強。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于固體廢物一工業廢渣的利用，涉及。本專利技術獲得的改性高碳鉻鐵渣骨料特別適用于道路混凝土中，也適用于各種普通建筑土木工程的混凝土中。
技術介紹
現有技術中，適用于道路工程混凝土骨料的種類較少，一般采用天然優質玄武巖和石灰巖。由于天然骨料作為一種非再生資源，其原料儲量下降和需求量的持續增加必將帶來供需矛盾，特別是高性能骨料。因此，通過適宜的理論創新和技術手段尋找新型混凝土骨料，拓寬高性能骨料原料來源，特別是適用于道路工程用骨料是十分有必要的。據統計，高碳鉻鐵合金渣(以下簡稱碳鉻渣或高碳鉻鐵渣或碳鉻渣骨料或高碳鉻鐵渣骨料)的排放量每年以超過40萬噸的速度在增長，而大部分僅作堆放處理，造成了資源的巨大浪費，同時占用大量的土地資源。碳鉻渣主要由橄欖石和尖晶石礦物組成，此兩種物質硬度大、抗酸、抗堿，具有極高的化學和結構穩定性；同時碳鉻渣所經歷的特殊熱歷史使其表面粗糙，多孔(非貫穿孔)，其孔隙被膠凝材料填充后，骨料與水泥石相互嚙合形成牢固的機械鎖接結構，顯著增強骨料與膠凝材料之間粘結強度，對提高混凝土的力學性能和耐久性有巨大幫助，尤其是對抗折強度意義重大。上述兩點使碳鉻渣本身非常適合用作混凝土骨料。另一方面，鉻鐵渣氧化鎂含量高(MgO質量百分比25% 40%)，其在長期遭受外部復雜環境侵蝕后，可能造成混凝土體積安定性不良，成為影響混凝土結構安全的一大隱憂。同時，碳鉻渣表面粗糙，且多孔(非貫穿孔)的特性增加了其總比表面積，致使骨料的吸水率以及微細裂紋等原生缺陷出現的概率明顯增大，從而導致同一配合比下混凝土的和易性和骨料壓碎值顯著下降，同時骨料表面更容易產生結構和組分的梯度分布，加重界面過渡區(ITZ)對混凝土整體性能的削弱作用。現有技術中，尚未見高碳鉻鐵渣骨料有效用于道路混凝土中的文獻報道。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在克服現有技術中的不足，提供。本專利技術采用高碳鉻鐵合金渣廢料為原材料，通過噴淋化學改性齊 (液)浸潰對碳鉻渣骨料表面進行改性，得到一種改性骨料；碳鉻渣骨料可以完全或部分代替天然和人造砂石骨料配制C15 C80等低、中、高各個不同等級的普通和高強高性能混凝土，具高韌性、耐熱、耐侵蝕、耐雨水沖刷等優異性能，其劈拉彎折強度較采用普通天然和人造砂石配制得到的混凝土高15% 35%，特別適用于各種道路工程應用。本專利技術的內容是:一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是由:高碳鉻鐵合金渣骨料，與高碳鉻鐵合金渣骨料質量2% 6%的化學改性劑混合均勻組成；所述化學改性劑由:固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液100質量份、有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份、聚乙烯醇0.2 0.5質量份、以及比表面積彡400 m2/kg的沸石粉2 4質量份混合均勻組成； 所述固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液由固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液加水稀釋制得； 所述固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液可以為丁苯乳液(簡稱SBR)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液(VAE)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)中的任一種。本專利技術的內容中:所述有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份可以替換為磷酸三丁酯0.2 0.5質量份。本專利技術的內容中:所述高碳鉻鐵合金渣骨料的主要化學成分及質量百分比組成為=SiO2 28.6% 37.5%、A1203 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%,Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。本專利技術的內容中:所述高碳鉻鐵合金渣骨料可以是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣。本專利技術的內容中:所述 高碳鉻鐵合金渣骨料可以是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣；再經破碎、整形、篩分后得到的粒徑為5_ 25_間斷級配粗骨料和粒徑為0.075mm 4.75mm間斷級配細骨料，按比例混合調配成的高碳鉻鐵渣骨料； 所述再經破碎、整形、篩分中，破碎時，所述固體廢渣中還噴淋混合有固體廢渣質量1% 3%的破碎助劑；該破碎助劑由水100質量份，三乙醇胺或三異丙醇胺20 34質量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8質量份，以及十六烷醇或十二烷基笨磺酸鈉2 4質量份混合組成；該破碎助劑的制備方法是:將100質量份的水加熱至40°C，依次加入三乙醇胺或三異丙醇胺20 34質量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8質量份，十六烷醇或十二烷基笨磺酸鈉2 4質量份，攪拌混合均勻，即得到破碎助劑；使用時，將破碎助劑噴淋于固體廢渣中并混合均勻，堆放20 30min后，即可進行破碎作業。本專利技術的另一內容是:一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料的制備方法，其特征是包括下列步驟: a、稀釋聚合物乳液原液:取固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液，加水稀釋成固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液； 所述固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液可以為丁苯乳液(簡稱SBR)、聚丙烯酸酯乳液(PAE)、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液(VAE)、苯乙烯-丙烯酸酯乳液(SAE)中的任一種； b、配制化學改性劑:按固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液100質量份、有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份、聚乙烯醇0.2 0.5質量份、以及比表面積彡400m2/kg的沸石粉2 4質量份的比例取各組分并混合，在40°C 65°C的溫度下攪拌I 2h，即制得化學改性劑； C、制備改性高碳鉻鐵渣骨料:取高碳鉻鐵合金渣骨料，取高碳鉻鐵合金渣骨料質量2% 6%的化學改性劑，攪拌下將化學改性劑噴灑到高碳鉻鐵合金渣骨料中混合，再堆放I 2天后，即制得用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料。本專利技術的內容另一中:步驟b中所述有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份可以替換為磷酸三丁酯0.2 0.5質量份。本專利技術的內容另一中:所述高碳鉻鐵合金渣骨料的主要化學成分及質量百分比組成為=SiO2 28.6% 37.5%、Al2O3 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%、Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。本專利技術的內容另一中:所述高碳鉻鐵合金渣骨料可以是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣。本專利技術的內容另一中:所述高碳鉻鐵合金渣骨料可以是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣；再經破碎、整形、篩分后得到的粒徑為5_ 25_間斷級配粗骨料和粒徑為0.075mm 4.75mm間斷級配細骨料，按比例混合調配成的高碳鉻鐵渣骨料； 所述再經破碎、整形、篩分中，破碎時，所述固體廢渣中還噴淋混合有固體廢渣質量1% 3%的破碎助劑；該破碎助劑由水100質量份，三乙醇胺或三異丙醇胺20 34質量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8質量份，以及十本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是由：高碳鉻鐵合金渣骨料，與高碳鉻鐵合金渣骨料質量2%～6%的化學改性劑混合均勻組成；所述化學改性劑由：固體物的質量百分比含量為4%～10%聚合物稀釋液100質量份、有機硅防水消泡劑0.5～1.2質量份、聚乙烯醇0.2～0.5質量份、以及比表面積≥400?m2/kg的沸石粉2～4質量份混合均勻組成；所述固體物的質量百分比含量為4%～10%聚合物稀釋液由固體物的質量百分比含量為40%～50%的聚合物乳液原液加水稀釋制得；所述固體物的質量百分比含量為40%～50%的聚合物乳液原液為丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯?丙烯酸酯乳液中的任一種。
【技術特征摘要】
1.一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是由:高碳鉻鐵合金渣骨料，與高碳鉻鐵合金渣骨料質量2% 6%的化學改性劑混合均勻組成； 所述化學改性劑由:固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液100質量份、有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份、聚乙烯醇0.2 0.5質量份、以及比表面積彡400 m2/kg的沸石粉2 4質量份混合均勻組成； 所述固體物的質量百分比含量為4% 10%聚合物稀釋液由固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液加水稀釋制得； 所述固體物的質量百分比含量為40% 50%的聚合物乳液原液為丁苯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚乙烯一乙烯乙酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一種。2.按權利要求1所述用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是:所述有機硅防水消泡劑0.5 1.2質量份替換為磷酸三丁酯0.2 0.5質量份。3.按權利要求1所述用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是:所述高碳鉻鐵合金渣骨料的主要化學成分及質量百分比組成為=SiO2 28.6% 37.5%、Al2O3 16.1% 26.4%、MgO 25.43% 40.6%、Fe2O3 5.95% 8.21%、以及 Cr2O31.8% 7.6%。4.按權利要求1、2或3所述用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是:所述高碳鉻鐵合金渣骨料是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣。5.按權利要求1、2或3所述用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料，其特征是:所述高碳鉻鐵合金渣骨料是采用埋弧還原電爐生產鉻鐵合金時排出的熔體，經渣盤凝固、潑水冷卻、自然冷卻和 機械破碎或跳汰法挑出含鉻礦物后產生的固體廢渣；再經破碎、整形、篩分后得到的粒徑為5mm 25mm間斷級配粗骨料和粒徑為0.075mm 4.75mm間斷級配細骨料，按比例混合調配成的高碳鉻鐵渣骨料； 所述再經破碎、整形、篩分中，破碎時，所述固體廢渣中還噴淋混合有固體廢渣質量1% 3%的破碎助劑；該破碎助劑由水100質量份，三乙醇胺或三異丙醇胺20 34質量份，乙二醇、丙二醇或丙三醇3 8質量份，以及十六烷醇或十二烷基笨磺酸鈉2 4質量份混合組成。6.一種用于道路混凝土的改性高碳鉻鐵渣骨料的制備方法，其特征是包括下列步驟: a、稀釋聚合物乳液原液:取固體物的質量百分比含量為40% 50%的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李素娥，劉來寶，
申請(專利權)人：李素娥，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。