專利名稱：鋼渣導(dǎo)電混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及導(dǎo)電混凝土材料技術(shù)。
背景技術(shù)：
混凝土是土木工程領(lǐng)域使用最廣泛的建筑材料。普通混凝土是電的不良導(dǎo)體，通過在普通混凝土中摻入一定含量的導(dǎo)電組分，可使其導(dǎo)電性得到改善，從而成為具有一定導(dǎo)電性能的導(dǎo)電體。
導(dǎo)電混凝土主要是依靠混凝土內(nèi)導(dǎo)電相材料的相互接觸來導(dǎo)電的，因此具有各種不同電性能及不同粒徑、長度、形狀、級(jí)配和摻量的導(dǎo)電材料的應(yīng)用是改變混凝土導(dǎo)電性能的主要技術(shù)措施。目前國內(nèi)外用于制作導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電組分主要有石墨粉、碳粉、焦碳、碳纖維、鋼纖維及鋼屑等，對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)電混凝土，主要存在以下兩方面的問題(1).不能兼顧力學(xué)與導(dǎo)電兩方面的性能要求。對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)電混凝土，當(dāng)采用顆粒狀或粉末狀的石墨粉、碳粉、焦碳及鋼屑等作為導(dǎo)電骨料時(shí)，由于其長徑比小，當(dāng)摻量較小時(shí)，導(dǎo)電材料難以相互接觸，不能形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，故其導(dǎo)電性能差；為了提高導(dǎo)電率，當(dāng)加大導(dǎo)電骨料摻量時(shí)，一方面由于碳黑、焦碳等自身強(qiáng)度較低，另一方面由于導(dǎo)電骨料的吸水性強(qiáng)，將加大混凝土拌和時(shí)的需水量(水灰比)，使混凝土的強(qiáng)度大幅降低，難以滿足土木工程對(duì)力學(xué)強(qiáng)度的需要。若用碳纖維作導(dǎo)電骨料，雖然摻量較低就可形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，但由于碳纖維搭接的接觸面較小，因此其電導(dǎo)率低，需要加大碳纖維的摻量才能改善其導(dǎo)電性能。而過高的碳纖維含量將使纖維在攪拌時(shí)結(jié)團(tuán)成束，難以分散；在成型時(shí)易引入大量的氣泡，使混凝土的強(qiáng)度降低。當(dāng)用鋼纖維作導(dǎo)電骨料時(shí)，由于其直徑較粗，難以形成相互搭接的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)鋼纖維摻量較低時(shí)，導(dǎo)電性能差；但鋼纖維摻量高時(shí)，其工作性又差，采用常規(guī)方法很難施工。因此，目前各種導(dǎo)電混凝土不能較好地兼顧力學(xué)與導(dǎo)電這兩方面性能的要求。
(2).造價(jià)普遍較高。特別是石墨、碳纖維等導(dǎo)電組分材料價(jià)格昂貴，使導(dǎo)電混凝土的造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土。經(jīng)濟(jì)因素是制約導(dǎo)電混凝土大量推廣應(yīng)用的一個(gè)重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有導(dǎo)電混凝土的不足，提供一種鋼渣導(dǎo)電混凝土，它不但導(dǎo)電性好，還具有力學(xué)強(qiáng)度高，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，以利大量推廣應(yīng)用。
本發(fā)明鋼渣導(dǎo)電混凝土由硅酸鹽水泥、鋼渣和水組成，組成簡單，原材料來源廣泛，且價(jià)格低廉。其配合比例的重量百分比是硅酸鹽水泥10～60，鋼渣20～80，水8～25。鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，是一種由多種礦物組成的固溶體。由于鋼渣中含有較高的金屬鐵及其氧化物，用鋼渣作為導(dǎo)電相材料來制備導(dǎo)電混凝土是廢物利用，這既充分利用煉鋼廠的廢渣，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。并且鋼渣導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電性較好，在一定條件下電阻率較穩(wěn)定。另外，鋼渣的化學(xué)組成與普通碎石相似，陳化后的鋼渣性能穩(wěn)定，具有抗壓強(qiáng)度高、硬度大、耐磨耗、吸水率低等特點(diǎn)，其物理力學(xué)性能接近甚至優(yōu)于普通碎石，因此鋼渣又是一種力學(xué)性能優(yōu)良的骨料，使本發(fā)明研制的鋼渣導(dǎo)電混凝土具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能。同時(shí)，鋼渣作為一種冶金工業(yè)廢渣，價(jià)格十分低廉，且在鋼渣混凝土中所占的比例大，為20％～80％，并隨鋼渣摻量的增大，其導(dǎo)電性能越好，從而使鋼渣導(dǎo)電混凝土的造價(jià)大大降低。其鋼渣可采用煉鋼廠排出的經(jīng)水淬法或熱潑法或盤潑淬冷法或風(fēng)淬法等處理后的各種類型鋼渣，既可采用經(jīng)處理后未磨細(xì)的原狀鋼渣，也可采用經(jīng)磨細(xì)的鋼渣，或同時(shí)采用原狀鋼渣和磨細(xì)鋼渣。把原狀鋼渣磨細(xì)后得到的磨細(xì)鋼渣，將使金屬鐵及其氧化物的顆粒變小，顆粒增多，有助于導(dǎo)電顆粒在水泥基體內(nèi)相互接觸和形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。因此，采用磨細(xì)鋼渣制備導(dǎo)電混凝土將獲得更好的導(dǎo)電性能，粉磨時(shí)間越長，顆粒越細(xì)，其導(dǎo)電性能越好。
本鋼渣導(dǎo)電混凝土在成型和施工時(shí)，采用與普通混凝土相同的制作方法和養(yǎng)護(hù)工藝，其制作工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，主要有以下特點(diǎn)1、具有良好的導(dǎo)電性和較高的力學(xué)強(qiáng)度，且造價(jià)低廉。
本發(fā)明中的鋼渣是煉鋼企業(yè)排放的廢渣，價(jià)格低廉；鋼渣在本發(fā)明的鋼渣導(dǎo)電混凝土中，既是導(dǎo)電相材料，又是混凝土中的骨料及摻合料，且用量較大，因而使鋼渣導(dǎo)電混凝土不但具有良好的導(dǎo)電性能和較高的力學(xué)強(qiáng)度，且造價(jià)低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
2、提高整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性。
由于鋼渣導(dǎo)電混凝土的造價(jià)低廉且力學(xué)強(qiáng)度較高，可在混凝土結(jié)構(gòu)中大面積采用鋼渣導(dǎo)電混凝土，從而降低整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的電阻，提高整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性。
3、制作工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。
由于本發(fā)明鋼渣導(dǎo)電混凝土在成型和施工時(shí)，采用與普通混凝土相同的制作方法和養(yǎng)護(hù)工藝，其制作工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明鋼渣導(dǎo)電混凝土可廣泛應(yīng)用于工業(yè)防靜電、電力設(shè)備接地工程、電磁干擾屏蔽和鋼筋陰極保護(hù)等領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的導(dǎo)電混凝土材料。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1采用42.5普通硅酸鹽水泥，粒徑≤5mm經(jīng)風(fēng)淬法處理后的鋼渣，鋼渣摻量不同對(duì)鋼渣導(dǎo)電混凝土的電阻率和力學(xué)強(qiáng)度的影響。隨鋼渣摻量的增大，其導(dǎo)電性能越好，如下表

實(shí)施例2采用42.5普通硅酸鹽水泥，粒徑≤5mm經(jīng)風(fēng)淬法處理后的鋼渣，鋼渣粉磨時(shí)間不同對(duì)鋼渣導(dǎo)電混凝土電阻率和強(qiáng)度的影響。鋼渣粉磨時(shí)間越長，顆粒越細(xì)，其導(dǎo)電性能越好，如下表

權(quán)利要求
1.一種鋼渣導(dǎo)電混凝土，由硅酸鹽水泥和水組成，其特征在于還有鋼渣，其配合比例的重量百分比是硅酸鹽水泥10～60，鋼渣20～80，水8～25。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣導(dǎo)電混凝土，其特征在于所述的鋼渣是煉鋼廠排出的經(jīng)水淬法或熱潑法或盤潑淬冷法或風(fēng)淬法處理后的鋼渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的鋼渣導(dǎo)電混凝土，其特征在于所述的鋼渣是經(jīng)處理后未磨細(xì)的原狀鋼渣或磨細(xì)鋼渣或同時(shí)采用原狀鋼渣和磨細(xì)鋼渣。
全文摘要
一種鋼渣導(dǎo)電混凝土，涉及導(dǎo)電混凝土技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于鋼渣導(dǎo)電混凝土由硅酸鹽水泥、鋼渣和水組成，組成簡單；其配合比例的重量百分比是硅酸鹽水泥10～60，鋼渣20～80，水8～25。本發(fā)明鋼渣導(dǎo)電混凝土不但導(dǎo)電性好，力學(xué)強(qiáng)度高，而且價(jià)格低廉；其制作工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。可廣泛應(yīng)用于工業(yè)防靜電、電力設(shè)備接地工程、電磁干擾屏蔽和鋼筋陰極保護(hù)等領(lǐng)域，是經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的導(dǎo)電混凝土材料。
文檔編號(hào)H01B1/00GK1546415SQ20031010405
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者唐祖全, 錢覺時(shí), 王智, 李長太 申請人:重慶大學(xué)