本發明涉及混凝土的新生產工藝，特別涉及一種由鋼渣、秸稈及建筑廢料等制備的復合混凝土。

背景技術：

隨著工業的發展我國鋼產量不斷增加，鋼渣的排放量也隨之增多，但我國對開發鋼渣綜合利用起步較晚，利用率也較低，大量鋼渣得不到有效合理的綜合利用，同時我國對廢渣的綜合利用也沒有專門的法律支持，國內一些大中型上游企業對廢渣的綜合利用也不夠重視，技術設備相比國外也差很多，因此我國的鋼渣綜合利用率很低，僅有20％左右。目前，鋼渣綜合利用主要涉及以下領域：返回冶金再用，作水泥，作筑路工程材料，作農肥和酸性土壤改良劑，用于廢水處理等，在用于混凝土制造中的研究較少。鋼渣中的游離氧化鈣活性較低，水化需較長時間，且形成氫氧化鈣會出現體積膨脹，導致摻有鋼渣的混凝土工程、道路、建材制品開裂，因此鋼渣在利用之前必須采取有效的處理，使游離氧化鈣降低到一定程度才能較為安全的應用于水泥混凝土中。

技術實現要素：

本發明針對現有的鋼渣混凝土配方存在的不足，提供了一種鋼渣復合混凝土及其制備方法，可有效降低鋼渣中游離氧化鈣的含量，有效避免了傳統鋼渣混凝土由于游離氧化鈣水化導致的混凝土開裂變形等問題，實現了工業農業廢渣廢料的有效再利用。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鋼渣復合混凝土，包括30-50重量份的水泥，20-60重量份的水，10-20重量份的鋼渣微粒，10-15重量份由建筑垃圾制備的骨料，0.1-1重量份的冷再生型乳化添加劑。

一種鋼渣混凝土的制備方法，包括以下步驟：

步驟S1：秸稈、建筑廢料制備碳粉。將秸稈和建筑廢料中木料的依次經粉碎機徹底粉碎、烘干機烘干、炭化爐碳化后冷卻備用。

步驟S2：建筑廢料制備骨料。將建筑廢料中的磚瓦、玻璃等通過顎式粉碎機粉碎至粒徑5-10mm的顆粒備用。

步驟S3：制備鋼渣顆粒。將鋼渣放入顎式粉碎機中破碎至粒徑0.1-0.5mm的顆粒，通過80um方孔篩，篩后備用。

步驟S4：消解鋼渣中的游離氧化鈣。反應爐按5℃/min升溫至800-900℃，將已過篩的鋼渣與碳粉按100：(10-50)的重量份比例混合并攪拌均勻，投入反應爐煅燒2-6小時后，冷卻至室溫。

步驟S5：制備鋼渣復合混凝土。將30-50重量份水泥、10-20重量份的鋼渣微粒，10-15重量份建筑垃圾制備的骨料充分混合，邊攪拌邊加入20-60重量份的水和0.1-1重量份的冷再生型乳化劑。

與現有方案相比，本發明通過秸稈、建筑廢料制備碳粉與鋼渣顆粒共混加熱除去鋼渣中的游離氧化鈣，使其應用于水泥混凝土中保持體積穩定性，有效解決了傳統鋼渣混凝土的膨脹問題，所采用原料均為農業、工業廢渣廢料的有效再利用，以較低的生產成本獲得滿足需要的混凝土。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明的技術方案作詳細說明。

實施例一

將秸稈和建筑廢料中木料的依次經粉碎機徹底粉碎、烘干機烘干、炭化爐碳化后冷卻備用；將建筑廢料中的磚瓦、玻璃等通過顎式粉碎機粉碎至粒徑5mm的顆粒備用；將鋼渣放入顎式粉碎機中破碎至粒徑0.1mm的顆粒，通過80um方孔篩，篩后備用；將反應爐按5℃/min升溫至900℃，將已過篩的鋼渣與碳粉按100:10的重量份比例混合并攪拌均勻，投入反應爐煅燒6小時后，冷卻至室溫。將50重量份水泥、15重量份的鋼渣微粒，15重量份建筑垃圾制備的骨料充分混合，邊攪拌邊加入60重量份的水和1重量份的木質素磺酸鹽型乳化劑，即可得由鋼渣、秸稈及建筑廢料等制備的復合混凝土。

實施例二

將秸稈和建筑廢料中木料的依次經粉碎機徹底粉碎、烘干機烘干、炭化爐碳化后冷卻備用；將建筑廢料中的磚瓦、玻璃等通過顎式粉碎機粉碎至粒徑10mm的顆粒備用；將鋼渣放入顎式粉碎機中破碎至粒徑0.4mm的顆粒，通過80um方孔篩，篩后備用；將反應爐按5℃/min升溫至800℃，將已過篩的鋼渣與碳粉按100:20的重量份比例混合并攪拌均勻，投入反應爐煅燒3小時后，冷卻至室溫。將40重量份水泥、12重量份的鋼渣微粒，14重量份建筑垃圾制備的骨料充分混合，邊攪拌邊加入20重量份的水和0.1重量份的木質素磺酸鹽型乳化劑，即可得由鋼渣、秸稈及建筑廢料等制備的復合混凝土。

實施例三

將秸稈和建筑廢料中木料的依次經粉碎機徹底粉碎、烘干機烘干、炭化爐碳化后冷卻備用；將建筑廢料中的磚瓦、玻璃等通過顎式粉碎機粉碎至粒徑7mm的顆粒備用；將鋼渣放入顎式粉碎機中破碎至粒徑0.5mm的顆粒，通過80um方孔篩，篩后備用；將反應爐按5℃/min升溫至800℃，將已過篩的鋼渣與碳粉按100:30的重量份比例混合并攪拌均勻，投入反應爐煅燒4小時后，冷卻至室溫。將30重量份水泥、10重量份的鋼渣微粒，12重量份建筑垃圾制備的骨料充分混合，邊攪拌邊加入40重量份的水和0.5重量份的木質素磺酸鹽型乳化劑，即可得由鋼渣、秸稈及建筑廢料等制備的復合混凝土。

實施例四

將秸稈和建筑廢料中木料的依次經粉碎機徹底粉碎、烘干機烘干、炭化爐碳化后冷卻備用；將建筑廢料中的磚瓦、玻璃等通過顎式粉碎機粉碎至粒徑8mm的顆粒備用；將鋼渣放入顎式粉碎機中破碎至粒徑0.3mm的顆粒，通過80um方孔篩，篩后備用；將反應爐按5℃/min升溫至850℃，將已過篩的鋼渣與碳粉按100:40的重量份比例混合并攪拌均勻，投入反應爐煅燒5小時后，冷卻至室溫。將40重量份水泥、20重量份的鋼渣微粒，10重量份建筑垃圾制備的骨料充分混合，邊攪拌邊加入30重量份的水和0.7重量份的木質素磺酸鹽型乳化劑，即可得由鋼渣、秸稈及建筑廢料等制備的復合混凝土。

采用化學分析中乙二醇滴定法對該鋼渣復合混凝土中的游離氧化鈣含量進行檢測。

檢測結果如下表所示：

檢測結果顯示隨添加碳粉重量份數，對應游離CaO的消解率從8.24％提升到37.08％，由上述實施例和檢測結果明顯可知，通過采用本發明工藝制備的鋼渣復合混凝土使鋼渣、秸稈和建筑廢料得到充分再利用，并且以較低的生產成本獲得完全滿足需要的混凝土，同時有效減少了水泥的用量，節約了生產成本。