1.本发明涉及钢铁工业固体废渣利用技术领域，尤其涉及一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙及其制备方法。


背景技术：

2.钢铁工业固体废渣是指钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物，其中就包括高炉渣，针对现有的高炉渣处理后的产物，虽然具备用于建筑领域中，但是结合现代化建筑技术的发展，特别是模板化建筑混凝土预制墙领域，并没有很好的利用方式。
3.进一步的，现代化的建筑混凝土预制墙在施工后还需要在外表面覆盖保温防渗材料，此种二次覆盖保温隔音材料的方式会增加建筑施工的施工难度，且伴随着时间的推移，覆盖在预制墙表面的保温防渗材料还会存在着脱落风险；伴随着脱落的产生，还需要进行修缮，进而增加了维护修缮的成本。为此，我们提出了一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙及其制备方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙，包括承重层和保温层，所述承重层以质量份数计量，其原料包括水泥20-35份、粉煤灰8-18份、增稠剂0.03-0.05份、膨胀矿渣20-35份、减水剂1-4份、水20-35份、强化纤维3-6份。
7.所述保温层以质量分数计量，其原料包括水泥20-35份、粉煤灰8
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18份、增稠剂0.03-0.05份、膨胀矿渣20-35份、减水剂1-4份、水20
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35份、膨胀剂4-8份、强化纤维3-6份、矿渣棉10-15份。
8.优选的，所述增稠剂为聚丙烯酰胺、聚丙稀酸钠、聚乙烯醇中的任意一种。
9.优选的，所述膨胀矿渣由冷却水急冷高炉熔渣而制成。
10.优选的，所述膨胀剂为硫酸钙类膨胀剂，具体为明矾石膨胀剂、csa 膨胀剂、u型膨胀剂中的一种或多种之间相混合。
11.优选的，所述承重层内的强化纤维为钢纤维；所述保温层内的强化纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维所组成的混合纤维。
12.优选的，所述混合纤维中聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维之间的体积比为1:1:1。
13.优选的，所述矿渣棉为高炉矿渣经融化、高温离心所制成的棉丝状无机纤维。
14.一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙的制备方法，包括如下步骤：
15.s1、承重层原料的配制搅拌：将承重层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得承重层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
16.s2、保温层原料的配制搅拌：将保温层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至
混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得保温层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
17.s3、承重层混凝土料入模：将承重层混凝土料倒入事先准备好的模具内，并在振动状态下保持上表面呈平整状态下，静止放置30-40分钟；
18.s4、保温层混凝土料入模：待步骤s3的静止放置时间结束，将保温层混凝土料倒入步骤s3的模具中，此时保温层混凝土料处在静止凝固的保温层混凝土料上部，进一步的对使用振动找平设备对保温层混凝土料的上表面进行找平；
19.s5、静止脱模：待步骤s4结束后，使模具呈静止状态，此时模具内的混凝土能够随着时间的推移凝固呈含有承重层及保温层的混凝土，待凝固后使混凝土脱离模具，即混凝土墙制备完成。
20.优选的，步骤s1、s2中，所维持的搅拌状态的转速为800-1000r/分钟。
21.优选的，在步骤s3进行的过程中，可根据建筑使用需求，在承重层混凝土料倒入模具前，在模具内扎设钢筋；进一步的在步骤s4进行的过程中，可根据建筑使用需求，在保温层混凝土料倒入模具前，在模具内保温层混凝土料的上方扎设钢筋。
22.本发明提出的一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙及其制备方法，有益效果在于：
23.1、本技术方案在运用的过程中，所制备的混凝土墙中包含了由高炉熔渣所制成的膨胀矿渣、高炉矿渣所制成的矿渣棉，因此实现了对钢铁冶炼过程中产生的固体废弃物(高炉渣)的间接利用；且在制备的过程中为预制的加工形式，符合现代化建筑技术中预制墙在工厂内进行集中化的预制施工；
24.2、混凝土墙整体的分为承重层和保温层，且承重层和保温层之间为一体式结构，结合承重层和保温层所包含的材料，能够满足混凝土墙的承重需求；保温层所包含的材料在满足自身强度，不易与承重层产生脱落的同时，能够满足建筑施工中墙体保温、防水渗以及隔音的要求，代替了传统建筑墙体外部所铺贴的保温、防渗材料；因此避免了施工后还需在预制墙外表面铺贴保温防渗材料的现象，降低了建筑施工过程中的难度；承重层和保温层之间不会产生脱落的情况下，避免了后期对整体建筑的外墙进行修缮的现象，杜绝了因修缮建筑外墙所产生的建筑使用成本。
具体实施方式
25.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026][0027]
实施例1
[0028]
一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙，包括承重层和保温层，所述承重层以质量份数计量，其原料包括水泥20份、粉煤灰8份、增稠剂 0.03份、膨胀矿渣20份、减水剂1份、水20份、强化纤维3份；
[0029]
所述保温层以质量分数计量，其原料包括水泥20份、粉煤灰8份、增稠剂0.03份、膨胀矿渣20份、减水剂1份、水20份、膨胀剂4份、强化纤维3份、矿渣棉10份。
[0030]
所述增稠剂为聚丙烯酰胺。
[0031]
所述膨胀矿渣由冷却水急冷高炉熔渣而制成。
[0032]
所述膨胀剂为硫酸钙类膨胀剂，具体为明矾石膨胀剂。
[0033]
所述承重层内的强化纤维为钢纤维；所述保温层内的强化纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维所组成的混合纤维，体积比为1:1:1。
[0034]
所述矿渣棉为高炉矿渣经融化、高温离心所制成的棉丝状无机纤维。
[0035]
实施例2
[0036]
基于上述实施例1，一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙的制备方法，包括如下步骤：
[0037]
s1、承重层原料的配制搅拌：将承重层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得承重层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
[0038]
s2、保温层原料的配制搅拌：将保温层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得保温层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
[0039]
s3、承重层混凝土料入模：将承重层混凝土料倒入事先准备好的模具内，并在振动状态下保持上表面呈平整状态下，静止放置30分钟；
[0040]
s4、保温层混凝土料入模：待步骤s3的静止放置时间结束，将保温层混凝土料倒入步骤s3的模具中，此时保温层混凝土料处在静止凝固的保温层混凝土料上部，进一步的对使用振动找平设备对保温层混凝土料的上表面进行找平；
[0041]
s5、静止脱模：待步骤s4结束后，使模具呈静止状态，此时模具内的混凝土能够随着时间的推移凝固呈含有承重层及保温层的混凝土，待凝固后使混凝土脱离模具，即混凝土墙制备完成。
[0042]
步骤s1、s2中，所维持的搅拌状态的转速为800r/分钟。
[0043]
在步骤s3进行的过程中，可根据建筑使用需求，在承重层混凝土料倒入模具前，在模具内扎设钢筋；进一步的在步骤s4进行的过程中，可根据建筑使用需求，在保温层混凝土料倒入模具前，在模具内保温层混凝土料的上方扎设钢筋。
[0044]
实施例3
[0045]
一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙，包括承重层和保温层，所述承重层以质量份数计量，其原料包括水泥35份、粉煤灰18份、增稠剂 0.05份、膨胀矿渣35份、减水剂4份、水35份、强化纤维6份；
[0046]
所述保温层以质量分数计量，其原料包括水泥35份、粉煤灰18份、增稠剂0.05份、膨胀矿渣35份、减水剂4份、水35份、膨胀剂8份、强化纤维6份、矿渣棉15份。
[0047]
所述增稠剂为聚乙烯醇。
[0048]
所述膨胀矿渣由冷却水急冷高炉熔渣而制成。
[0049]
所述膨胀剂为硫酸钙类膨胀剂，具体为明矾石膨胀剂、csa膨胀剂、 u型膨胀剂相混合。
[0050]
所述承重层内的强化纤维为钢纤维；所述保温层内的强化纤维为聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维所组成的混合纤维，所述混合纤维中聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维之间的体积比为1:1:1。
[0051]
所述矿渣棉为高炉矿渣经融化、高温离心所制成的棉丝状无机纤维。
[0052]
实施例4
[0053]
基于上述实施例3，一种基于钢铁工业固体废渣的混凝土墙的制备方法，包括如下
步骤：
[0054]
s1、承重层原料的配制搅拌：将承重层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得承重层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
[0055]
s2、保温层原料的配制搅拌：将保温层所需的原料按质量份数计量后，分别加入至混凝土搅拌缸内同时进行搅拌，此时即获得保温层混凝土料，并以特定转速维持搅拌状态；
[0056]
s3、承重层混凝土料入模：将承重层混凝土料倒入事先准备好的模具内，并在振动状态下保持上表面呈平整状态下，静止放置40分钟；
[0057]
s4、保温层混凝土料入模：待步骤s3的静止放置时间结束，将保温层混凝土料倒入步骤s3的模具中，此时保温层混凝土料处在静止凝固的保温层混凝土料上部，进一步的对使用振动找平设备对保温层混凝土料的上表面进行找平；
[0058]
s5、静止脱模：待步骤s4结束后，使模具呈静止状态，此时模具内的混凝土能够随着时间的推移凝固呈含有承重层及保温层的混凝土，待凝固后使混凝土脱离模具，即混凝土墙制备完成。
[0059]
步骤s1、s2中，所维持的搅拌状态的转速为1000r/分钟。
[0060]
在步骤s3进行的过程中，可根据建筑使用需求，在承重层混凝土料倒入模具前，在模具内扎设钢筋；进一步的在步骤s4进行的过程中，可根据建筑使用需求，在保温层混凝土料倒入模具前，在模具内保温层混凝土料的上方扎设钢筋。
[0061]
综上所述：结合实施例2及实施例4，整个混凝土墙由承重层和保温层构成，且承重层和保温层之间为一体式结构，结合承重层和保温层所包含的材料，能够满足混凝土墙的承重需求，且在制备的过程中为预制的加工形式，符合现代化建筑技术中预制墙在工厂内进行集中化的预制施工。
[0062]
在承重层中的膨胀矿渣代替了传统混凝土原料中的骨料以及保温层内添加矿渣棉的情况下，结合膨胀矿渣由高炉熔渣所制成、矿渣棉由高炉矿渣所制成，因此实现了对钢铁工业固体废渣中的高炉渣的间接处理利用。
[0063]
保温层内由聚丙烯纤维、玻璃纤维及碳纤维构成的强化纤维，使得保温层整体的抗裂增韧、防水渗透性能增强，矿渣棉的加入，增强了保温层的保温、隔音，从而能够代替传统建筑外墙所需的铺贴的保温、防渗材料，降低了建筑施工过程中的难度；一体式的结构避免了保温层与承重层之间脱离的现象的发生；避免了后期对整体建筑的外墙进行修缮的现象，杜绝了传统建筑外墙因脱落而产生的修缮使用成本。
[0064]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。