本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種浮石-尾礦泡沫混凝土以及其制備方法。

背景技術(shù)：

泡沫混凝土雖然名為混凝土，但它不同于普通混凝土，是由發(fā)泡劑經(jīng)高速攪拌或空氣壓力噴制形成的泡沫與膠凝材料、外加劑、輕質(zhì)骨料及水?dāng)嚢杈鶆虻臐{體在攪拌容器內(nèi)經(jīng)均勻攪拌后，澆筑成型為各種規(guī)格的制品或現(xiàn)場(chǎng)噴灌、澆筑的一種多孔輕質(zhì)混凝土，屬于一種環(huán)保節(jié)能的新型環(huán)保型材料，具有質(zhì)量輕、力學(xué)性能好、熱工性能優(yōu)越、抗震抗沖擊性能好、隔音降噪等特性。

此外，我國(guó)目前堆積量巨大的工業(yè)廢棄物鐵尾礦，其不僅占用了大量土地，還造成揚(yáng)塵等嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題，鐵尾礦在建筑材料中的綜合應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的減量化、無(wú)害化、資源化，實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)節(jié)能減排的有效途徑。同時(shí)，也為建筑用砂找到了一種理想的原材料，而且為礦山企業(yè)尾礦的無(wú)害化處理提供了一條可持續(xù)發(fā)展的道路。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)新型建筑節(jié)能材料的需求刻不容緩，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，國(guó)家“十二五"規(guī)劃中同樣把節(jié)能減排作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)。如果所有在建的建筑均達(dá)到一定的節(jié)能指標(biāo)，則每年可節(jié)約大量能源與資源，并可相應(yīng)減少各類(lèi)廢棄物等垃圾的排放，從而對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了積極作用。更有央視文化中心及上海靜安教師公寓大火事件發(fā)生后，社會(huì)的呼聲更加強(qiáng)烈。因此中國(guó)在走可持續(xù)發(fā)展的道路上，大力發(fā)展新型節(jié)能與綠色建筑已迫在眉睫。

結(jié)合以上兩方面我們可以看出，利用鐵尾礦粉制作泡沫混凝土既為鐵尾礦的大量利用提供了方向，又提供了一種性能優(yōu)異的新型節(jié)能保溫建筑材料。并且通過(guò)加入外加劑，使其具良好的憎水性能，彌補(bǔ)了一般發(fā)泡材料吸水的缺陷，對(duì)于鐵尾礦粉發(fā)泡混凝土大面積的推廣應(yīng)用具有重要的戰(zhàn)略意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種浮石-尾礦泡沫混凝土及其制備方法，要解決在保證混凝土的抗壓強(qiáng)度、提高混凝土的防水性和保溫性的同時(shí)，又能最大程度的提高廢棄物利用、提高了資源利用附加值的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明技術(shù)方案如下。

一種浮石-尾礦泡沫混凝土，包括如下重量份的組分。

水泥：60～80份；

鐵尾礦粉：6～10份；

浮石粉：6～15份；

浮石砂：2～6份；

?；⒅椋?～9份；

發(fā)泡劑：5～7份；

憎水劑：1～2份；

早強(qiáng)劑：1.8～2.4份；

乳膠粉 1～2份；

水：50～80份。

優(yōu)選的，所述鐵尾礦粉為礦場(chǎng)排放的廢棄物經(jīng)過(guò)過(guò)篩后制得，不再通過(guò)機(jī)器磨細(xì)，鐵尾礦粉的細(xì)度模數(shù)為0.7～1.5。

優(yōu)選的，所述鐵尾礦粉的成分及及各成分的含量如下。

優(yōu)選的，所述浮石粉粒徑為10～30μm，浮石砂粒徑為1～5㎜。

優(yōu)選的，所述浮石粉和浮石砂的成分及各成分的含量均如下。

優(yōu)選的，所述水泥為普通硅酸鹽或硅酸鹽P·O42.5水泥，水泥的比表面積＞300m²/kg；

所述發(fā)泡劑采用化學(xué)發(fā)泡法，為HTQ-1復(fù)合發(fā)泡劑或者雙氧水或者偶氮二異丁腈和/或偶氮二甲酸二異丙酯；

所述憎水劑為硬脂酸鈣和/或聚硅氧烷和/或甲基硅醇鈉。

一種所述的浮石-尾礦泡沫混凝土的制備方法，包括步驟如下。

步驟一，按質(zhì)量百分比將以下組分混合攪拌均勻：水泥60～80份，鐵尾礦粉6～10份，浮石粉6～15份，憎水劑1～2份，早強(qiáng)劑1.8～2.4份，乳膠粉1～2份，使用專(zhuān)用攪拌機(jī)將干料攪拌；

步驟二，加入水50～80份繼續(xù)攪拌；

步驟三，再按質(zhì)量百分比加入浮石砂2～6份，玻化微珠6～9份；

步驟四，按質(zhì)量百分比加入發(fā)泡劑5～7份；

步驟五，將制備的所述浮石-尾礦泡沫混凝土靜停10～20min或直到發(fā)泡充分達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；

優(yōu)選的，步驟一中干料攪拌的時(shí)間為1～2min；步驟二中加入水繼續(xù)攪拌的時(shí)間為1～2min；步驟三中，攪拌時(shí)間為1～2min；步驟四中，攪拌30s～1min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果。

1、本發(fā)明在混合料中加入重量份6～10份鐵尾礦粉，即保證混凝土的抗壓強(qiáng)度，又盡可能多的摻加工業(yè)廢棄物鐵尾礦，可以最大程度的提高廢棄物利用；如果本發(fā)明中改變鐵尾礦摻加量，多加對(duì)于混凝土強(qiáng)度有影響，加少?gòu)U棄物利用達(dá)不到最大化；所以，本發(fā)明在解決尾礦堆積的同時(shí)，更加提高了尾礦利用附加值，而不僅僅是簡(jiǎn)單的用其填埋；除此之外，加入的鐵尾礦粉粒徑相對(duì)浮石砂較小，可起到填充作用，提高混凝土密實(shí)度，增加混凝土抗壓強(qiáng)度。

2、本發(fā)明鐵尾礦粉中的SiO₂成分含量高達(dá)50％，由于SiO₂的含量對(duì)鐵尾礦的硬度起到很大的作用，SiO₂的含量高，鐵尾礦的硬度大，進(jìn)而混凝土抗壓強(qiáng)度也大大提高。

3、本發(fā)明在混合料中同時(shí)加入了6～15份浮石粉、2～6份浮石砂，本發(fā)明中的浮石砂輕質(zhì)、多孔，在混凝土中可提高其抗壓強(qiáng)度，并且有助于降低混凝土自重，同時(shí)加入粒徑相對(duì)較小的2～6份浮石粉和6～10份的鐵尾礦粉，浮石粉和鐵尾礦粉恰好填充到浮石砂的空隙中，通過(guò)水泥的膠凝作用將水泥、浮石粉、鐵尾礦粉和浮石砂結(jié)合成一體，在利用鐵尾礦粉工業(yè)廢棄物的同時(shí)，提高混凝土密實(shí)度和耐久性。

4、本發(fā)明中所用的玻化微珠作為一種無(wú)機(jī)輕質(zhì)保溫隔熱材料，是由火山熔巖礦石中的松脂巖經(jīng)過(guò)高溫瞬時(shí)膨脹、玻化冷卻形成的表面?；忾]、內(nèi)部多孔的不規(guī)則球狀體顆粒，本發(fā)明將?；⒅榧尤牖旌狭现薪档土嘶炷磷灾?，提高該混凝土保溫性能和防火性能。

5、本發(fā)明在混合料中加入1～2份的乳膠粉，在水泥水化過(guò)程中形成一層膜減少水分的蒸發(fā)，解決了混合料中由于加入玻化微珠和浮石砂等多孔材料較多，水分因被原材料的空隙吸收或蒸發(fā)而去掉，結(jié)果沒(méi)有足夠的水分進(jìn)行水合作用，達(dá)不到足夠的強(qiáng)度的技術(shù)問(wèn)題；另外，乳膠粉還起的黏結(jié)作用，與水泥、鐵尾礦等材料共同作用提高灰漿強(qiáng)度；再者，本發(fā)明中水泥、鐵尾礦粉、浮石粉、浮石砂以及?；⒅榈炔牧现苽涑龅幕炷岭m然工作性、強(qiáng)度和抗?jié)B性等性能優(yōu)良，但是柔韌性、彈性模數(shù)降低，在負(fù)荷下塑性較小，容易損壞，加入1～2份的乳膠粉，乳膠粉水泥水化過(guò)程中形成一層膜，成膜的聚合物作為增強(qiáng)材料分布與整個(gè)砂漿體系中，增加了混凝土的塑性。

6、本發(fā)明中增加的乳膠粉、浮石砂等都是抗水性較弱的材料，為了保證制備的混凝土具有良好的抗水性，在混合料中摻加1～2份的憎水劑，從而使得制備的泡沫混凝土憎水效果好。

7、本發(fā)明的混凝土中水泥同時(shí)加入鐵尾礦粉，浮石粉，浮石砂，?；⒅?，乳膠粉以及各個(gè)外加劑，它們?cè)诨炷恋陌韬线^(guò)程中，相互作用，不僅極大程度的提高了該混凝土的工作性，而且對(duì)該混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性以及耐久性等性能都有不同程度的提高。

8、本發(fā)明中綜合使用鐵尾礦粉、浮石粉、浮石砂、憎水劑、乳膠粉等原材料制備的浮石-尾礦泡沫混凝土具有輕質(zhì)、保溫、防火、憎水等特點(diǎn)，能夠適用于很多施工環(huán)境。

9、鐵尾礦在建筑材料中的綜合應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)鐵尾礦的減量化、無(wú)害化、資源化，是礦山企業(yè)節(jié)能減排的有效途徑，利用尾礦、浮石制備新建材有良好的經(jīng)濟(jì)效益和積極的社會(huì)效益。

10、本發(fā)明中利用了鐵尾礦粉工業(yè)廢棄物和浮石粉、浮石砂天然材料，制備出新型泡沫混凝土建筑材料，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，降低了制備泡沫混凝土成本，并且制備出的所述泡沫混凝土強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)等指標(biāo)相當(dāng)可觀。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種浮石-尾礦泡沫混凝土，按質(zhì)量百分比包括以下組分：水泥60～80份，鐵尾礦粉6～10份，浮石粉6～15份，浮石砂2～6份，?；⒅?～9份，發(fā)泡劑5～7份，憎水劑1～2份，早強(qiáng)劑1.8～2.4份，乳膠粉1～2份，水50～80份。

水泥選用的是普通硅酸鹽42.5級(jí)水泥，水泥的比表面積＞300m²/k；鐵尾礦粉經(jīng)過(guò)篩分后選用細(xì)度模數(shù)為0.7～1.5的細(xì)粉，發(fā)泡劑采用的是雙氧水，憎水劑為硬脂酸鈣。

選用鐵尾礦粉的成分及及各成分的含量如下。

選用的浮石粉和浮石砂的成分及各成分的含量為。

當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，還可以選用其他組分的鐵尾礦粉及其他組分的浮石粉和浮石砂，但是鐵尾礦粉中SiO₂的含量在44％～50％之間；浮石粉和浮石砂中SiO₂的含量為63％～70％之間。

實(shí)施例1：

一種浮石-尾礦泡沫混凝土，包括如下重量份的組分。

水泥：80份；

鐵尾礦粉：6份；

浮石粉：6份；

浮石砂：2份；

玻化微珠：6份；

發(fā)泡劑：7份；

憎水劑：1.5份；

早強(qiáng)劑：2.4份；

乳膠粉：1份；

水：75份。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉為礦場(chǎng)排放的廢棄物經(jīng)過(guò)過(guò)篩后制得，不再通過(guò)機(jī)器磨細(xì)，鐵尾礦粉的細(xì)度模數(shù)為0.7～1.5。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉的成分及及各成分的含量如下。

本實(shí)施例中，所述浮石粉粒徑為10～30μm，浮石砂粒徑為1～5㎜。

本實(shí)施例中，所述浮石粉和浮石砂的成分及各成分的含量為。

這種浮石-尾礦泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟。

步驟一，按質(zhì)量百分比將以下組分混合攪拌均勻：水泥80份，鐵尾礦粉6份，浮石粉6份，憎水劑1.5份，早強(qiáng)劑2.4份，乳膠粉1份，使用專(zhuān)用攪拌機(jī)將干料攪拌1～2min。

步驟二，加入水75份繼續(xù)攪拌1min～2min。

步驟三，按質(zhì)量百分比加入浮石砂2份，?；⒅?份，再攪拌1～2min。

步驟四，按質(zhì)量百分比加入發(fā)泡劑7份，攪拌30s～1min。

步驟五，將制備的所述泡沫混凝土靜停10～20min或直到發(fā)泡充分達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

步驟六，將制備完成的浮石-尾礦泡沫混凝土輸送到模具內(nèi)，澆入模具24～48h后就可拆模，之后在環(huán)境濕度保持80％以上，養(yǎng)護(hù)7天便可使用。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--泡沫混凝土》中相關(guān)規(guī)程，由多組100mm×100mm×100mm試件測(cè)得了浮石-尾礦泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、干密度和吸水率等指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。

當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述水泥為硅酸鹽P·O42.5水泥；所述發(fā)泡劑采用化學(xué)發(fā)泡法，可以為HTQ-1復(fù)合發(fā)泡劑或者偶氮二異丁腈和/或偶氮二甲酸二異丙酯；所述憎水劑可以為硬脂酸鈣和/或聚硅氧烷和/或甲基硅醇鈉。

實(shí)施例2：

一種浮石-尾礦泡沫混凝土，包括如下重量份的組分。

水泥：70份；

鐵尾礦粉：10份；

浮石粉：10份；

浮石砂：2份；

?；⒅椋?份；

發(fā)泡劑：7份；

憎水劑：1份；

早強(qiáng)劑：2.1份；

乳膠粉1.5份；

水：80份。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉為礦場(chǎng)排放的廢棄物經(jīng)過(guò)過(guò)篩后制得，不再通過(guò)機(jī)器磨細(xì)，鐵尾礦粉的細(xì)度模數(shù)為0.7～1.5。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉的成分及含量如下。

鐵尾礦粉的化學(xué)成分(％)

本實(shí)施例中，所述浮石粉粒徑為10～30μm，浮石砂粒徑為1～5㎜。

本實(shí)施例中，所述浮石粉和浮石砂的成分及含量如下。

這種浮石-尾礦泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟。

步驟一，按質(zhì)量百分比將以下組分混合攪拌均勻：水泥70份，鐵尾礦粉10份，浮石粉10份，憎水劑1份，早強(qiáng)劑2.1份，乳膠粉1.5份，使用專(zhuān)用攪拌機(jī)將干料攪拌1～2min。

步驟二，之后加入水80份繼續(xù)攪拌1～2min。

步驟三，再按質(zhì)量百分比加入浮石砂4份，?；⒅?份，再攪拌1～2min。

步驟四，按質(zhì)量百分比加入發(fā)泡劑6份，攪拌30s～1min。

步驟五，將制備的所述泡沫混凝土靜停10～20min或直到發(fā)泡充分達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

步驟六，將制備完成的浮石-尾礦泡沫混凝土輸送到模具內(nèi)，澆入模具24～48h后就可拆模，之后在環(huán)境濕度保持80％以上，養(yǎng)護(hù)7天便可使用。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--泡沫混凝土》中相關(guān)規(guī)程，由多組100mm×100mm×100mm試件測(cè)得了浮石-尾礦泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、干密度和吸水率等指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。

當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述水泥為硅酸鹽P·O42.5水泥；所述發(fā)泡劑采用化學(xué)發(fā)泡法，可以為HTQ-1復(fù)合發(fā)泡劑或者偶氮二異丁腈和/或偶氮二甲酸二異丙酯；所述憎水劑可以為硬脂酸鈣和/或聚硅氧烷和/或甲基硅醇鈉。

實(shí)施例3：

一種浮石-尾礦泡沫混凝土，包括如下重量份的組分。

水泥：60份；

鐵尾礦粉：10份；

浮石粉：15份；

浮石砂：6份；

?；⒅椋?份；

發(fā)泡劑：5份；

憎水劑：2份；

早強(qiáng)劑：1.8份；

乳膠粉：2份；

水：50份。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉為礦場(chǎng)排放的廢棄物經(jīng)過(guò)過(guò)篩后制得，不再通過(guò)機(jī)器磨細(xì)，鐵尾礦粉的細(xì)度模數(shù)為0.7～1.5。

本實(shí)施例中，所述鐵尾礦粉的及含量如下。

鐵尾礦粉的化學(xué)成分(％)

本實(shí)施例中，所述浮石粉粒徑為10～30μm，浮石砂粒徑為1～5㎜。

本實(shí)施例中，所述浮石粉和浮石砂的及含量如下。

這種浮石-尾礦泡沫混凝土的制備方法，包括以下步驟。

步驟一，按質(zhì)量百分比將以下組分混合攪拌均勻：水泥60份，鐵尾礦粉10份，浮石粉15份，憎水劑2份，早強(qiáng)劑1.8份，乳膠粉2份，使用專(zhuān)用攪拌機(jī)將干料攪拌1～2min。

步驟二，加入水50份繼續(xù)攪拌1～2min。

步驟三，再按質(zhì)量百分比加入浮石砂6份，?；⒅?份，再攪拌1～2min；

步驟四，按質(zhì)量百分比加入發(fā)泡劑5份，攪拌30s～1min。

步驟五，將制備的所述泡沫混凝土靜停10～20min或直到發(fā)泡充分達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

步驟六，將制備完成的浮石-尾礦泡沫混凝土輸送到模具內(nèi)，澆入模具24～48h后就可拆模，之后在環(huán)境濕度保持80％以上，養(yǎng)護(hù)7天便可使用。

根據(jù)《中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)--泡沫混凝土》中相關(guān)規(guī)程，由多組100mm×100mm×100mm試件測(cè)得了浮石-尾礦泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)、干密度和吸水率等指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。

當(dāng)然在其他實(shí)施例中，所述水泥為硅酸鹽P·O42.5水泥；所述發(fā)泡劑采用化學(xué)發(fā)泡法，可以為HTQ-1復(fù)合發(fā)泡劑或者偶氮二異丁腈和/或偶氮二甲酸二異丙酯；所述憎水劑可以為硬脂酸鈣和/或聚硅氧烷和/或甲基硅醇鈉。

本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。