專利名稱：一種利用鋼渣生產(chǎn)的粉狀防水材料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼渣資源綜合利用與建筑防水材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及 一種利用鋼渣生產(chǎn)的粉狀防水材料及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的建筑防水材料有浙青、油氈、防水涂料、密封膏等，在建筑物的地下施工中， 在水泥中添加防水劑，可在一定程度上解決建筑物的防水、防潮問題。但是，這些材料不能 彌補和解決建筑物的防水收縮、變形等引起的基層裂縫滲水，而防水粉可利用自身的松散 性和流動性來自動彌補裂縫。近些年來，市場上出現(xiàn)了建筑防水粉，大多采用碳酸鈣、硅藻 土等化工原料或天然礦石為基質(zhì)材料，通過加入硬脂酸、樹脂乳液等化學(xué)原料反應(yīng)制成防 水粉產(chǎn)品。如文獻(xiàn)《滯后膨脹式剛性防水粉的研制》(混泥土，2005，No. 4) 一文就討論了 以膨潤土為基料，加入UNF-5奈系減水劑研制的防水粉性能情況，研制的防水粉大大可提 高混凝土的防水性能?！缎滦退嗷浪墼诮ㄖ苛涎b飾上的應(yīng)用》(涂料工業(yè)，2000， No. 2)介紹了以水泥、石膏為基料，加入有機(jī)高分子聚合物制成的防水粉的應(yīng)用情況。又如 CN1609160公開的是以燒結(jié)廢渣(指硫鐵礦渣或爐灰或粉煤灰)、氫氧化鈣、脂肪酸銨為原 料研制一種防水粉的技術(shù)方法。CN1616585公開了一種以AEA10 30%，石膏10 30%， 粉煤灰40 70%為三種原料制得防滲抗裂防水粉的生產(chǎn)方法。CN1746256公開的是利用 二官能含氫硅油、乳化劑、烴基烷氧基硅烷、無機(jī)填料(白碳黑)和水研制一種有機(jī)硅活性 防水粉材料的工藝技術(shù)。鋼渣是鋼鐵工業(yè)排放的一種固廢資源，其數(shù)量約占鋼鐵產(chǎn)量的10 15%，如何進(jìn) 行處理、利用，一直是鋼鐵企業(yè)重點關(guān)注的課題。目前我國鋼渣年排放量已達(dá)6000萬噸，其 利用途徑大多是用于鋪路、工程建設(shè)回填，部分用于制作水泥等建筑材料以及返生產(chǎn)再利
用等等。如文獻(xiàn)《鋼渣在路基和路面結(jié)構(gòu)層中的應(yīng)用》(山西交通科技，2005，No. 1)，《鋼渣 用于道路工程的研究》(華東公路，1997，No. 3)，《電爐鋼渣在浙青路面中的應(yīng)用》(中國市 政工程，2001，No. 1)等都討論了鋼渣在道路建設(shè)中的應(yīng)用情況，認(rèn)為鋼渣是一種很好的筑 路材料?！秾氫撲撛谒嗌吓淞现械膽?yīng)用研究》(寶鋼技術(shù)，2002，No. 2)，《利用鋼渣研 制復(fù)合硅酸鹽水泥的正交試驗研究》(水泥，2004，No. 5)，《淺談鋼渣在水泥工業(yè)中的應(yīng)用》 (四川水泥，2001，No.4)等文獻(xiàn)都研究討論了鋼渣用于生產(chǎn)水泥的工藝技術(shù)?！掇D(zhuǎn)爐鋼渣用 于生產(chǎn)燒結(jié)礦的試驗研究》(四川冶金，2001，No. 1)，《球團(tuán)燒結(jié)配加鋼渣的研究》(鋼鐵研 究，2000，No. 4)，《太鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣用于燒結(jié)的試驗研究》(鋼鐵，2001，No. 6)等文獻(xiàn)研究了鋼 渣返生產(chǎn)利用的技術(shù)，鋼渣返回冶金工業(yè)進(jìn)行工藝內(nèi)循環(huán)利用是實現(xiàn)鋼渣綜合利用價值的 重要途徑。有關(guān)鋼渣進(jìn)行資源化利用的專利文獻(xiàn)也比較多，如CN1587179公開的是一種利 用鋼渣制造的免燒免蒸建筑用磚及制造方法，CN1465538公開的是鋼渣改性及生產(chǎn)水泥的 技術(shù)，CN86200550公開的利用鋼渣加固軟土地基的方法，CN172444公開的是一種高耐磨鋼渣道路混凝土的工藝技術(shù)等等。鋼渣雖可大量應(yīng)用于道路工程等領(lǐng)域，但利用的附加值較低，且隨著基建項目的 不斷完善，鋼渣在這些領(lǐng)域的需求量會逐步減少，屆時鋼渣的處理、利用還存在諸多不確定 性的因素。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明者利用鋼渣為主要原料生產(chǎn)防水粉，為鋼渣的 資源化利用提供了一條新途徑，且大大提高了鋼渣資源化利用的附加值。本發(fā)明的一個目的在于提供一種利用鋼渣生產(chǎn)的粉狀防水材料。本發(fā)明的另一個目的在于提供所述粉狀防水材料的生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種利用鋼渣生產(chǎn)的粉狀防水材料，所述粉狀防水材 料以鋼渣粉為骨料，十八烷酸為成膜物質(zhì)，所述鋼渣粉與所述十八烷酸的配比按重量計為 100 0. 5 2. 0 ；所述鋼渣粉的粒徑為50 320目，含水率< 3. 5%。根據(jù)本發(fā)明的粉狀防水材料，所述鋼渣粉的化學(xué)成分包括CaO 30.0 46. Owt %、Si027 . 0 16. Owt %、A1203 彡 5. Owt MgO 5. 0 12. Owt T. Fe 15. 0 35. 0wt%,M. Fe ^ 1. 5wt%，余量為雜質(zhì)。本發(fā)明的另一個方面提供了所述粉狀防水材料的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括(1)鋼渣經(jīng)磨細(xì)至粒徑為50 320目，檢測水分含量，保證含水率小于3. 5%;(若 含水率> 3. 5%需經(jīng)干燥處理至含水率小于3. 5%，若檢測含水率已小于3. 5%則無需干燥 處理。)(2)按鋼渣粉重量計，100份鋼渣粉，配入0. 5 2. 0份的十八烷酸，即鋼渣粉與 十八烷酸配比的比例為100 0.5 2.0;(3)將按配比稱量好的鋼渣粉和十八烷酸，一起投入混磨機(jī)械內(nèi)如球磨機(jī)中，進(jìn)行 充分混勻處理；(4)將得到的混勻粉體在70 110°C溫度范圍內(nèi)保溫處理至粉體溫度均勻。鋼渣是煉鋼過程中排除的廢渣。鋼渣主要來源于鐵水與廢鋼中所含元素氧化后形 成的氧化物，金屬爐料帶入的雜質(zhì)，加入的造渣劑如石灰石、螢石、硅石以及氧化劑、脫硫產(chǎn) 物和被侵蝕的爐襯材料等。根據(jù)煉鋼所用爐型的不同，鋼渣分為轉(zhuǎn)爐鋼渣、平爐鋼渣和電爐 鋼渣，其主要成分為鈣、鐵、硅、鎂、鋁、錳、磷等氧化物，其中鈣、鐵、硅的氧化物占絕大部分。 本發(fā)明采用的主要原料即來源于由任何煉鋼過程所帶來的鋼渣。本發(fā)明粉狀防水材料中鋼渣粉與十八烷酸的配比為100 0. 5 2，若十八烷酸 所占比例過少，則無法完整包覆鋼渣粉外表層，無法使防水材料起到防水效果，若十八烷酸 所占比例過多，則會有余量，造成原料浪費。十八烷酸與鋼渣具有較好的親和性能，和鋼渣 機(jī)械混合處理時，會與鋼渣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生新的化學(xué)鍵，使二者結(jié)合緊密，包膜難以脫落、破 損。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的粉狀防水材料具有原料豐富易得，生產(chǎn)工藝流程 簡單，無“三廢”產(chǎn)生，成本低等優(yōu)點，同時，本發(fā)明采用的骨料為煉鋼廢渣，減輕了其直接排 放入環(huán)境中所造成的污染，為鋼渣的資源化利用提供了一條新途徑，且大大提高了鋼渣資 源化利用的附加值。本發(fā)明的粉狀防水材料可用于屋面、水池、水塔的防水，地下室、倉庫、冷庫的防潮等。
具體實施例方式以下用實施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實施例僅僅是對本發(fā)明最佳實施方 式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。實施例1將鋼渣粉碎磨細(xì)至200 320目，在烘箱中于100°C下干燥至含水率小于3. 5%, 稱取鋼渣粉2000g，加入37g十八烷酸，投入到球磨機(jī)中，在250r/min轉(zhuǎn)速下混合lh，取出 后置于70°C的烘箱中保溫5h，取出后冷卻，制得粉狀防水粉。所用的鋼渣粉主要成分見表 1。表1實施例1所用鋼渣粉的主要化學(xué)組成(重量％ ) 實施例2將鋼渣粉碎磨細(xì)至150 250目，在烘箱中于100°C下干燥至含水率小于3. 5%, 稱取鋼渣粉2000g，加入30g十八烷酸，投入到球磨機(jī)中，在250r/min轉(zhuǎn)速下混合1. 5h，取 出后置于80°C的烘箱中保溫5h，取出后冷卻，制得粉狀防水粉。所用的鋼渣粉主要成分見表2。表2實施例2所用鋼渣粉的主要化學(xué)組成(重量％ ) 實施例3將鋼渣粉碎磨細(xì)至90 200目，在烘箱中于100°C下干燥至含水率小于3.5%，稱 取鋼渣粉2000g，加入24g十八烷酸，投入到球磨機(jī)中，在200r/min轉(zhuǎn)速下混合1. 5h，取出 后置于90°C的烘箱中保溫5h，取出后冷卻，制得粉狀防水粉。所用的鋼渣粉主要成分見表 3。表3實施例3所用鋼渣粉的主要化學(xué)組成(重量％ ) 實施例4將鋼渣粉碎磨細(xì)至80 320目，在烘箱中于100°C下干燥至含水率小于3. 5%，稱 取鋼渣粉2000g，加入18g十八烷酸，投入到球磨機(jī)中，在250r/min轉(zhuǎn)速下混合1. 5h，取出后置于100°C的烘箱中保溫5h，取出后冷卻，制得粉狀防水粉。所用的鋼渣粉主要成分見表4。表4實施例4所用鋼渣粉的主要化學(xué)組成(重量％ ) 實施例5將鋼渣粉碎磨細(xì)至60 120目，在烘箱中于100°C下干燥至含水率小于3. 5%，稱 取鋼渣粉2000g，加入12g十八烷酸，投入到球磨機(jī)中，在250r/min轉(zhuǎn)速下混合2. 5h，取出 后置于105°C的烘箱中保溫5h，取出后冷卻，制得粉狀防水粉。所用的鋼渣粉主要成分見表 5。表5實施例5所用鋼渣粉的主要化學(xué)組成(重量％ ) 試驗例1將本發(fā)明實施例2的粉狀防水粉粉末裝入一玻璃蓋中，并拍打密實，往粉末表面 滴一小滴水，在同一水平面上，用相機(jī)微距方式拍下水滴的形狀，測量二者的接觸角9。接 觸角9是三相接觸達(dá)平衡時，從三相接觸點0沿液-氣界面所作的切線與固-液界面的夾 角。接觸角9的大小表征了體系潤濕與鋪展能力的強弱。e =0°時，稱為完全潤濕；0° < e <90°時，稱為潤濕；90° < e <180°時，稱為不潤濕；e =180°時，稱為完全不 潤濕。經(jīng)過測量，e = 141.6° >90°所以cos e < 0，即o固氣< o固液，即本發(fā)明 的粉狀防水粉不會被表面的水滴潤濕，具有防水性能。試驗例2將本發(fā)明實施例4的粉狀防水粉粉末在實驗室中用直徑為60mm，高度為650mm的 玻璃管進(jìn)行防水性能的初步測試，鋪設(shè)防水粉的高度為40mm，靜水柱高度為600mm，歷經(jīng)3 個月的時間，未發(fā)現(xiàn)有滲漏水現(xiàn)象。
權(quán)利要求
一種利用鋼渣生產(chǎn)的粉狀防水材料，其特征在于，所述粉狀防水材料以鋼渣粉為骨料，十八烷酸為成膜物質(zhì)，所述鋼渣粉與所述十八烷酸的配比按重量計為1000.5～2.0；所述鋼渣粉的粒徑為50～320目，含水率＜3.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉狀防水材料，其特征在于，所述鋼渣粉的化學(xué)成分包括 CaO 30. 0 46. Owt %、Si027. 0 16. Owt %、Al2O3 彡 5. Owt MgO 5. 0 12. Owt %、 T. Fel5. 0 35. Owt%,M. Fe 彡 1. 5wt%，余量為雜質(zhì)。
3.權(quán)利要求1所述粉狀防水材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)鋼渣經(jīng)磨細(xì)至粒徑為50 320目，檢測水分含量，保證含水率小于3.5% ；(2)按鋼渣粉重量計，100份鋼渣粉配入0.5 2. 0份的十八烷酸；(3)將按配比稱量好的鋼渣粉和十八烷酸一起投入混磨機(jī)械內(nèi)進(jìn)行充分混勻處理；(4)將得到的混勻粉體在70 110°C溫度范圍內(nèi)保溫處理至粉體溫度均勻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用鋼渣生產(chǎn)粉狀防水材料及其生產(chǎn)方法的技術(shù)。所述粉狀防水材料以鋼渣粉作為骨料，十八烷酸為成膜物質(zhì)，采用物理包膜法制得。本發(fā)明的防水材料具有原料豐富易得，生產(chǎn)工藝流程簡單，無“三廢”產(chǎn)生，成本低等優(yōu)點，同時，為鋼渣的資源化利用提供了一條新途徑，且大大提高了鋼渣資源化利用的附加值。本發(fā)明的防水材料可用于屋面、水池、水塔的防水，地下室、倉庫、冷庫的防潮等。
文檔編號C09K3/18GK101864274SQ200910049608
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者吳照金, 李遼沙, 武杏榮, 王如意, 王平, 石磊, 陳榮歡, 顧德仁 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;安徽工業(yè)大學(xué)