碳酸化养护钢渣制备透水砖
碳酸化养护钢渣混合水泥制备建材制品
碳酸化养护钢渣混合水泥制备建材制品赵华磊;常钧;程新【摘要】采用碳酸化养护技术制备不同配比的钢渣/水泥混合建材制品.将原料混合加水均匀搅拌,在p =3MPa 下压制成型后,碳酸化养护14h,养护温度T=74℃,p (CO2)=0.15MPa.结果表明:碳酸化养护过程中试样表面生成较多的CaCO3颗粒状晶体;试样的碳酸化反应比水化反应更易于自发进行;CO2在水中的溶解过程是整个反应的控制步骤,主要矿物碳酸化反应自发进行的趋势顺序为C3S>CaO>C2S>MgO.当m(钢渣)∶ m(水泥) =3∶ 2时,试样S5的碳酸化增重率η为10.44%.制品在碳酸化养护2h后,抗压强度为20.06MPa,f-CaO的质量分数由3.25%降至0.34%,压蒸安定性合格.【期刊名称】《济南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(024)002【总页数】4页(P111-114)【关键词】钢渣;硅酸盐水泥;碳酸化养护;建材制品;物理性能【作者】赵华磊;常钧;程新【作者单位】济南大学,先进建筑材料教育部工程研究中心,山东,济南,250022;济南大学,先进建筑材料教育部工程研究中心,山东,济南,250022;济南大学,先进建筑材料教育部工程研究中心,山东,济南,250022【正文语种】中文【中图分类】U668.3+5钢渣是炼钢工业中所产生的工业废渣。
随着钢铁工业的快速发展,钢渣总量迅速增加。
由于钢渣成分复杂并含有游离氧化钙和游离氧化镁等较多造成钢渣安定性不良的物质,因此,钢渣的应用受到了限制。
钢渣的露天堆放不仅占用了大量的土地,还将对环境造成二次污染 [1-2]。
石化燃料的利用排放出大量 CO2,使其在大气中的含量近百年内急剧上升,造成的温室效应给人类的生存环境带来了极大危害。
本文中采用的碳酸化处理的方式用固体废弃物钢渣吸收 CO2,得到稳定的碳酸盐,不仅能永久封存 CO2,还能缓解温室效应,有利于可持续发展的要求[3-6]。
碳化钢渣制备透水砖 商业计划书
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透水砖(板)生产方案(二)
透水砖（板）生产方案一、实施背景随着城市化进程的加速，城市地面硬化问题日益严重，导致城市内涝、地下水位下降、热岛效应等一系列环境问题。
透水砖（板）作为一种新型环保建材，具有良好的透水性、防滑性、抗压性等特点，能够有效缓解这些问题。
同时，国家政策对环保、节能、绿色建筑的扶持力度不断加大，为透水砖（板）的生产和应用提供了广阔的市场前景。
二、工作原理1. 材料选择：透水砖（板）的主要原料为工业废弃物，如粉煤灰、矿渣、尾矿等。
这些废弃物经过一定的工艺处理，可以制成具有良好性能的透水砖（板）。
此外，为了提高产品的性能和降低成本，还可以适量添加水泥、沙子等辅助材料。
2. 工艺流程：透水砖（板）的生产工艺主要包括原料破碎、配料搅拌、成型养护和切割包装等步骤。
原料破碎是将工业废弃物进行破碎、筛分，得到合适的颗粒级配。
配料搅拌是将破碎后的原料按照一定比例混合搅拌均匀。
成型养护是将搅拌好的原料放入模具中压制成型，然后经过一定时间的养护使其达到足够的强度。
切割包装是将养护好的板材按照要求切割成一定尺寸，并进行包装。
3. 质量控制：在生产过程中，需要对原料的质量、配料比例、成型压力、养护时间等关键参数进行严格控制，以确保产品性能的稳定。
此外，还需要对产品进行定期的检测和试验，以确保其符合相关标准和规范。
三、实施计划步骤1. 原料准备：对工业废弃物进行破碎、筛分，得到合适的颗粒级配。
同时，准备好水泥、沙子等辅助材料。
2. 配料搅拌：按照一定比例将原料混合搅拌均匀，得到符合要求的混合料。
3. 成型养护：将搅拌好的混合料放入模具中压制成型，然后经过一定时间的养护使其达到足够的强度。
养护时间根据产品要求和原料性质而定，一般需要数小时至数天。
4. 切割包装：将养护好的板材按照要求切割成一定尺寸，并进行包装。
包装时应采取相应的保护措施，以避免产品在运输过程中受损。
5. 成品检测：对生产出的透水砖（板）进行定期的检测和试验，以确保其符合相关标准和规范。
碳酸化养护钢渣制备透水砖
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一种钢渣生态透水路面砖及其生产方法
一种钢渣生态透水路面砖及其生产方法技术领域本发明属于建筑材料领域，涉及以钢渣为主要原料制备钢渣生态透水路面砖，更具体地说，本发明涉及一种钢渣生态透水路面砖及其生产方法。
背景技术钢渣是炼钢过程中的副产物，其排放量大，占钢产量的15～20％。
随着经济的高速发展，资源合理利用、环境保护意识不断加强，钢渣的处理利用正受到世界各国的普遍重视，发达国家根据国情不同在钢渣利用方面各具特点，但大多用于填海造地、公路基层材料、堆场回填及返冶炼原料和熔剂等。
我国钢渣处理利用处于起步阶段，据统计，目前全国钢渣总排放量近8000 万吨左右，但有效利用率仅36％左右。
与发达国家相比，我国钢渣的利用率虽然不是很高，但经过几十年探索，在利用技术和利用方法上形成了自己的特色。
其主要利用途径有：作烧结矿的原料，作路基材料，回填材料，水泥工业和建筑制品等。
但是与矿渣和粉煤灰相比，则无论在研究的深度和广度方面，还是在有效利用率方面均显得发展较缓慢，有许多开拓性工作要做。
与此同时，随着城市化建设步伐加快，城市的生态环境承受着巨大的压力。
现代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖，形成了生态学上的“人造沙漠”，这些不透水的路面给城市的生态环境带来极大的负面影响。
因此，如何在城市建设中实现环境保护与经济、社会的和谐发展日益引起人们的重视。
钢渣生态型路面砖应运而生，它具有较好的水渗透性能和耐磨性能，可以使降水通过本身渗入下部土壤，补充城市的地下水资源，对地下水资源的保护起着积极的作用。
钢渣生态型路面砖是以钢渣为主要粗、细骨料，适当配以天然砂、石及特殊集料，并以水泥和钢渣微粉等为主要胶凝材料，经配料、搅拌、振动、加压成型等工艺制成的，用于辅设人行道、车行道、广场、仓库等的混凝土路面及地面工程的块、板等。
该产品可广泛用于广场、小区住宅建设、景观道路、人行道、园林、仓库地坪等领域，具有抗压、折强度高、耐磨性好、整体稳定性好等优势，长期使用无“掉粒”现象，可保持良好的透水、透气功能，缓解城市热岛效应。
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砂子掺入百分比／％ 图３碳酸化钢渣透水砖的保水性比较 ２．２．３透水性 透水性是透水砖的主要性能指标之一．透水性的
弧熔炉钢渣制备集料和混凝土Ⅱ】．硅酸盐学报， ２００７，３５（９）． 【４】马云龙．透水砖透水性和强度的影响因素田．佛山 陶瓷．２００５（５）． 『５１霍亮．透水性混凝土路面材料的制备及性能研究
图２为碳酸化钢渣透水砖的抗压强度比较。如图 ２所示．当掺入石子的质量百分比为定值时．随着砂子 掺加量增高．试件的抗压强度呈明显的下降趋势；并 且当掺入砂子的质量百分比为定值时．随着石子掺加 量增高。试件的抗压强度亦呈下降趋势。结合图１和 图２可知．试件的碳酸化增重率和抗压强度的变化趋 势具有较好的一致性．这说明碳酸化是钢渣试件强度 增长的主要原因之一。此外．砂子及石子粗颗粒的掺 入导致试件整体的空隙增大．也是试件抗压强度下降 的重要原因。ＪＣ／Ｔ ９４５—２００５（（透水砖》标准规定非烧结 砖的强度应不低于３０ ＭＰａ。按照此要求试件中石子的 质量百分比不应超过１５％．而且当试件中石子的质量 百分比为１０％时，砂子的质量百分比不应超过１０％： 当试件中石子的质量百分比为５％时．砂子的质量百 分比不应超过１５％。
～８．５４％之间。即碳酸化养护ｌ奴的钢渣透水砖。可以 固化储存纯二氧化碳气体６０．０ ｇ～８５．４ ｇ。从图ｌ中的 三种柱状图的变化趋势可以看出．当掺人石子的质量
百分比为定值时．随着砂子掺加量增高。试件的碳酸
化增重率呈明显地下降趋势。由于本次实验所采用的
砂子及石子的粒径远大于钢渣．砂子和石子的掺入会
憩圈伯昂汐围蹿回国固丞目
丁 亮 常 钧 （济南大学材料科学与工程学院，山东 济南 ２５００２２）
摘要：碳酸化养护钢渣、砂子及石子制备透水砖。钢渣、砂子及石子透水砖的碳酸化增重率集中于６．００％ ～８．５４％之间，并且随着砂子和石子掺入量的增加，钢渣混合试件的碳酸化增重率呈下降趋势。当试件中 石子的质量百分比为５％且砂子的掺入量为１５％时。碳酸化试件的抗压强度为４３．９ ＭＰａ，并且此种碳酸 化试件具有较好的保水性及透水性。分别为２．２ ｇ／ｃｍ２和１．６８ｘ１０－２ ｃｍ／ｓ。满足，－ＪＣ／Ｔ ９４５—２００５标准。 关键词：钢渣；碳酸化；透水砖；透水性
『７１ 吴昊泽，张林菊，叶正茂等．水分对钢渣碳化的影响
的规定值，这说明碳酸化养护的钢渣、砂子及石子混
Ⅱ】．济南大学学报：自然科学版，２００９，２３（３）．
合试件具有较好的透水性。
ｎＯ ９
『８１ 张林菊，吴昊泽，叶正茂等．正交实验钢渣碳化工艺 条：：ｔ－ＶＩ．济南大学学报：自然科学版，２００９，２３（２）．
砖瓦 BLOCK-BRICK-TILE 2010(7) 1次
参考文献(8条)
1.HU Shuguang,HE Yongjia,LU Linnu,DING Qingቤተ መጻሕፍቲ ባይዱun Effect of Fine Steel Slag Powder on the Early
Hydration Process of Portland Cement[期刊论文]-武汉理工大学学报（材料科学版）英 2006(1)
（１）
碳酸化养护后的试件在温度ｔ＝２０℃±２℃．相对
湿度ＲＨ＝６０％。７０％的条件下养护１４ ｄ后．根据ＪＣ／
Ｔ ９４５—２００５（透水砖》标准规定测试试件的抗压强度、
保水性和透水系数等物理性能。
２分析与讨论
２．１ 钢渣透水砖的碳酸化增重卒
图１为碳酸化钢渣透水砖碳酸化增重率比较。由
图１可知．钢渣透水砖的碳酸化增重率集中于６．００％
试样．探讨碳酸化养护制备钢渣透水砖的可行性，研 碎后．用孔径为２．３６ ｍｍ筛进行筛分。以保证粒径≤
究碳酸化试件中钢渣、砂子和石子的合理配合比，测 试评价碳酸化钢渣透水砖的物理性能。 １ 实验
２．３６ ｍｍ。
采用粒径在１．１８ ｍｍ～２．３６ ｍｉｌｌ。透水性好１６１。 １．２ 实验步骤
１．１原材料
∞
星
型 骤 筐 蝠
砂子掺入百分比／％ 图２碳酸化钢渣透水砖的抗压强度比较 ２．２．２保水性 图３是碳酸化钢渣透水砖的保水性比较。由图可 知，当砂子掺入的质量百分比相同时，随着石子的百
一一．．型：熊亟＝堕丝：翌丝１ ３
分掺量的增加．碳酸化试件的保水性有较大的提高：
当试件中石子的质量百分比为１５％且砂子的质
导致试件的孑Ｌ隙增大，促使ＣＯ：气体更容易深入试件
内部．有利于试件中的钢渣较充分的碳酸化反应。然
而砂子及石子的主要化学成分分别为ＳｉＯ：及ＣａＣＯ，。
不含有可以参与碳酸化反应的矿物．对碳酸化增重率
的增长没有贡献。因此随着砂子和石子掺入量的提
２Ｑ！垒型笾堡
万方数据
图１ 碳酸化钢渣透水砖碳酸化增重翠比较 ２．２碳酸化钢渣透水砖的物理性能 ２．２．１ 抗压强度
０．６趴ｍ２。从图３中可以看出。当石子的掺入质量百分
为５％且砂子的掺人量为１５％时．碳酸化试件的抗压 强度４３．９ ＭＰａ。保水性和透水性分别为２．２ ｇ／ｃｍ２和
１．６８×１０－２ ｃｍ／ｓ。
数大于５％时．所有的碳酸化试件均能满足标准要
碳酸化养护试件具有较好的保水性及透水性．满
求：而当石子的掺入质量百分数为５％时。砂子的掺人
中围分类号：ＴＵ５２２．∞文献标识码：Ａ文章编号：１００１删５（２０１０）０７－００１２—０３
Ｕｓｅ ｏｆ ｃｕｒｉｎｇ ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｉｎ ｗａｔｅｒ－ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ
ＤＩＮＧ Ｌｉａｎｇ ＣＨＡＮＧ．１ｕｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：’ｎｌｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｃｕｒｉｎｇ ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ．ｓａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｖｅｌ ａｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｗａｔｅｒ－ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ．ｎｅ ｍａｓｓ ｇａｉｎ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ６．００％ａｎｄ ８．５４％．ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓａｎｄ ａｎｄ ｇｒａｖｅｌ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｓａｎｄ ｉｓ ５％ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｇｒａｖｅｌ ｉｓ ｌ ５％，ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓ溉ｎｇｔｈ ｏｆ ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｓ ４３．９ ＭＰａ．Ｔｈｅ
ｗａｔｅｒ ｒｅｔｅｎｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｓ ２．２咖Ｉｎ２ ａｎｄ １．６８ ｘ ｌ Ｏ。２ ｃｍ／ｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，
ｗｈｉｃｈ ａｃｃｏｒｄｓ ｗｉｔｈ ＪＣ／Ｔ ９４５—２００５ ｓｔａｎｄａｒｄ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ，ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒ－ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ，ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
随着钢铁工业的发展．钢渣的排放量与１３俱增。 分见表１。
同时由于钢渣安定性不良．早期水化活性低．致使钢
表１ 钢渣化学组分／ｗ％
渣的综合利用率不足１０％ｔｌ－２１。目前。大量钢渣露天堆
放．占用大量土地资源。严重污染环境１３１。利用钢渣作
为主要原料研制透水砖．用于城市广场和城市道路的
砂子：济南市区建筑用砂．为了避免砂子中水分
足ＪＣ厂Ｉ＇９４５—２００５标准。
量应大于１５％。
’
参考文献：
３Ｏ ２８
２６ ２４ ２２ ２Ｏ
ｌ８ ｌ６ ｚｍ。／∞＼蛆＊鹾 ｌ ４ １２ １Ｏ ｎ８
Ｏ６ Ｏ４
【１】１ ＨＵ Ｓｈｕｇｕａｎｇ，ＨＥ Ｙｏｎｇｊｉａ，ＬＵ Ｌｉｎｎｕ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｉｎｅ Ｓｔｅｅｌ Ｓｈｇ Ｐｏｗｄｅｒ ｏｎ ｔｈｅ Ｅａｒｌｙ Ｈｙｄｒａ— ｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｐｏｒｔｌａｎｄ ＣｅｍｅｎｔⅡ】．Ｉｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，１（１）．
将成型后的试件放入碳酸化养护釜中．通入纯
ＣＯ：气体，在Ｃ０２气体分压Ｐｃｏ＝０．２５ ＭＰａ的条件下
碳酸化养护ｔ＝２ ｈ嘲。碳酸化养护后．用吸水纸收集试
件碳酸化过程中所产生的水分，称量记为ｍ恤，同时称
量碳酸化养护后试件的质量，记为ｉｎ，，按式（１）计算碳 酸化养护增重率［２１。
－ｑ２（ｍｌ＋ｍ。一ｍｏ）／ｍｏ×１００％
缓解了玉树灾后重建建材产品的严重缺乏的局面．并为打造环保节
能抗震建筑创造条件。
至Ｑ！堡型笾型
万方数据
碳酸化养护钢渣制备透水砖
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
丁亮， 常钧， DING Liang， CHANG Jun 济南大学材料科学与工程学院,山东,济南,250022
高低由透水系数的大小表征。根据ＪＣ／Ｔ ９４５—２００５（透
田１．东南大学，２００５．
水砖》标准规定试件的透水系数应不低于１．Ｏｘ １酽ｃｍ／ｓ。
【６１王海燕，刘华章．混凝土透水砖的配合比设计、生
图４是碳酸化钢渣透水砖的透水系数比较。从图中可
产与施工Ⅱ】．新型建筑材料，２００７（７）．
以看出所有碳酸化钢渣试件的透水系数均大于标准
【２】ＷＵ Ｈａｏｚｅ，ＣＨＡＮＧ Ｉｕｎ．Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｓｔｅｅｌ ｍａｋ— ｉｎｇ Ｓｈｇ ｔＯ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＩＪ］． Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００９（８１）．
『３１常钧，ＷＡＮＧ Ｓａｎｗｕ，ＳＨＡＯ Ｙｉｘｉｎ．用碳化养护电
ｃ；ｎ ８ ｎ７
收稿日期：２０１０－０６－０１
ｎ６ ｎ５
复台保温彻块项目在玉树州开工建设