钢渣矿渣高性能复合灌浆料

摘要

本发明提出一种钢渣矿渣高性能复合灌浆料。它有下列原料及按重量比计量的含量：钢渣0～60份，高炉粒化矿渣0～60份，硫铝酸盐水泥20～60份，硅酸盐水泥0～50份，引气激发剂2～8份，矿渣活性激发剂0.5～10份，防沉降剂3～10份，高性能膨胀剂10～15份，上述原料混合均匀即可。本发明的灌浆料具有更优良的耐久性和耐磨性，同时可节约资源，减少废弃物的排放，从而达到保护环境和降低成本的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥基高性能复合灌浆材料(下称灌浆料)，所用的骨料和掺合料均为钢渣、粒化高炉矿渣等冶金企业的废弃物，从而形成骨料和胶凝材料无界面的高性能复合灌浆料。

背景技术

进入二十一世纪以来，我国钢铁业迅猛发展，产生了大量的废弃钢渣和高炉粒化矿渣，给环境造成了巨大的压力，并仍以每年上亿吨的速度增长。如何有效的解决废弃物的综合利用，减少环境压力，使其变废为宝是循环经济和可持续发展重要课题。把钢渣和矿渣用于制造灌浆料，具有节省资源、成本低、保护环境等优点，有良好的经济效益和社会效益。目前大多灌浆料存在界面强度低、耐久性差的缺陷，同时大量消耗石英砂资源。特别是对于混凝土结构的加固时，耐久性问题表现得尤为突出。

为解决上述问题，需要研制钢渣和矿渣等矿物活性激发剂，防沉降剂，采用钢渣或高炉粒化矿渣代替石英砂作为灌浆料的骨料，同时采用钢渣粉或矿渣粉等量替代水泥，实现灌浆料骨料与胶凝材料的无界面化，以实现高耐久性、高耐磨性等性能。

发明内容

本发明为了解决废弃物的综合利用，以及目前市售灌浆料中石英砂资源的高消耗、灌浆料耐久性差、界面强度低等问题，而提出一种采用废弃物钢渣或高炉粒化矿渣作为骨料的钢渣矿渣高性能复合灌浆料。

本发明的钢渣矿渣高性能复合灌浆料采用钢渣或高炉粒化矿渣作为骨料，有下列原料及按重量比计量的含量：

钢渣0～60份，

高炉粒化矿渣0～60份，

硫铝酸盐水泥20～60份，

硅酸盐水泥0～50份，

引气激发剂2～8份，

矿物活性激发剂0.5～10份，

防沉降剂3～10份，

高性能膨胀剂10～15份。

上述原料混合均匀即可。

上述灌浆料中，所述矿物活性激发剂为碱性无机盐与碱性聚羧酸盐的复合物。

上述灌浆料中，所述防沉降剂选用分子量为2000～10000的甲基缩合物与纳米硅质材料复合后的物质。

上述灌浆料中，所述引气激发剂为醛酮缩合物，醛酮缩合物分子量为8000～15000。

上述灌浆料中，所述高性能膨胀剂选用复合高性能灌浆用膨胀剂。

上述灌浆料中，所述钢渣或高炉粒化矿渣粒径大小为0.005～5mm。

钢渣矿渣高性能复合灌浆料提高灌浆料耐老化性、耐磨性的主要机理是，所使用的钢渣、高炉粒化矿渣均具有一定的水化活性，与水泥水化产物作用可发生二次水化反应，使骨料的水化产物与胶凝材料的水化产物形成致密的网状搭接，导致原有骨料与胶凝材料的界面由于水化产物的相互连接而逐渐消失，形成无界面的整体，从而提高了灌浆料的耐磨性，消除了原有灌浆料骨料与胶凝材料的界面强度低，粘结能力差的缺陷。加之，矿物掺合料等量替代水泥后，使灌浆料的抗冻性、抗渗性得到提高，氯离子渗透系数降低。灌浆料的耐久性、耐磨性得到提高。与此同时还可消耗大量的废弃物，具有节省资源、降低成本、保护环境等综合优点，符合国家循环经济和可持续发展的产业政策，将产生良好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明的钢渣矿渣高性能复合灌浆料实施例1-5的原料及按重量比计量的含量如表1所列。

表1

  序号  钢渣  矿渣  防沉  降剂  矿物活性  激发剂  硫铝  酸盐  水泥  硅酸盐  水泥  高性能  膨胀剂  引气激  发剂  降低原料  成本(％)  实施例1  0  60  3  0.5  24  50  10  2.5  40  实施例2  60  0  10  10  45  30  15  2  60  实施例3  19  20  6  4  30  0  13  8  50  实施例4  20  18  8  8  60  15  10  6  54  实施例5  20  24  10  6  20  25  12  8  55

按照上述重量比配制的钢渣矿渣高性能复合灌浆料，依据标准《水泥基灌浆材料施工技术规程》YB/T9261-98附录A方法试验，均可达到规定的指标。

实施例6

所述矿物活性激发剂选用碱性无机盐与碱性聚羧酸盐的复合物，其它与实施例1-5相同。

实施例7

所述防沉降剂选用分子量为2000～10000的甲基缩合物与纳米硅质材料复合后的物质，其它与实施例1-6相同。

实施例8

所述引气激发剂为醛酮缩合物，醛酮缩合物分子量为8000～15000，其它与实施例1-7相同。

实施例9

所述高性能膨胀剂选用复合高性能灌浆用膨胀剂，其它与实施例1-8相同。

实施例10

所述钢渣或矿渣粒径大小为0.005～5mm，其它与实施例1-9相同。