[发明专利]一种全固废泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种全固废泡沫混凝土及其制备方法，该混凝土原料组分及质量百分比如下：湿磨超细矿渣6‑12％，矿渣18‑30％，复配激发剂4‑10％，铁尾矿32‑40％，复配发泡剂4.65‑5.27％，复配稳泡剂0.078‑0.082％，余量为水。本发明以湿磨超细矿渣、磷石膏、钢渣、铁尾矿等固废物为主要原料，在复配发泡剂和复配稳泡剂的作用下制备轻质‑高强的全固废泡沫混凝土，提供的全固废泡沫混凝土干密度等级可达到A06，28d抗压强度等级可达到C3.0，满足泡沫混凝土轻质‑高强化的发展要求。

技术领域

本发明属于使用来自采石、采矿或类似的废料作为填料的混凝土技术领域，涉及一种全固废泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

传统泡沫混凝土由于采用普通硅酸盐水泥(OPC)作为胶凝材料，在生产实践中显露出污染重、能耗高、强度低且增长慢等缺点。为满足泡沫混凝土轻质-高强化的发展要求，研究者提出了利用早强快硬的碱激发矿渣胶凝材料来制备高强泡沫混凝土的技术思路。碱矿渣水泥具有制备方便、节能利废、基体强度高且增长迅速等独特的优势，其基体强度高这一特点可以改善泡沫混凝土的力学性能，为泡沫混凝土实现轻质高强的目标提供了更多的可能。

高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，每生产1t生铁将产生0.25-1.2t高炉矿渣，由于高炉矿渣属于硅酸盐质材料，在建筑材料领域有很好的应用前景，其潜在的胶凝性质需通过激发剂来激发；磷石膏是湿法磷酸生产过程中副产的一种固体废渣，其中主要成分是CaSO₄·2H₂O，其中每生产1t磷酸就会产生4.5-5.5t磷石膏，而我国目前对磷石膏的综合利用约为40％；我国每年有超过1亿吨的钢渣副产品产出，但综合利用率仅为30％左右；铁尾矿是采矿过程中排放出的“废弃物”，我国每年排放的铁尾矿达1.5亿t以上。大量工业副产品、固体废弃物的无法得到充分利用、堆放，不仅造成资源的极大浪费，而且污染环境。

利用矿渣等制备泡沫混凝土一方面能够提高废弃物的利用率，还能节约建材成本。但目前在常温激发情况下，制备的泡沫混凝土早期强度发展缓慢，而蒸氧或者强碱激发则使泡沫混凝土更难成型，因为会影响到泡沫，使泡沫更快破裂，造成塌陷，制备全固废泡沫混凝土更是现有领域的难题。

本发明提供了一种利用大部分固废制备轻质-高强的碱矿渣-铁尾矿泡沫混凝土的新解决方案，即以湿磨超细矿渣、磷石膏、钢渣、铁尾矿等为主要原料，在复配发泡剂和复配稳泡剂的作用下制备轻质-高强的泡沫混凝土。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种以铁尾矿为原料制备的全固废泡沫混凝土及其制备方法，该全固废泡沫混凝土干密度等级可达到A06，28d抗压强度等级可达到C3.0，满足泡沫混凝土轻质-高强的性能要求。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

提供一种全固废泡沫混凝土，其原料组分及质量百分比如下：湿磨超细矿渣6-12％，矿渣18-30％，复配激发剂4-10％，铁尾矿32-40％，复配发泡剂4.65-5.27％，复配稳泡剂0.078-0.082％，余量为水；

所述湿磨超细矿渣的制备方法为：将矿渣加入湿磨机中，然后加入质量为矿渣质量0.5倍的水，再加入质量为矿渣质量0.001-0.0015倍的柠檬酸钠，最后加入质量为矿渣质量2.8-3.3倍的氧化锆研磨体，研磨体级配为10mm：8mm：5mm：3mm＝1：4：4：1，以400-500rpm/min的速率研磨50-65min后，过筛得到，中值粒径为2-3μm。

按上述方案，所述矿渣为S95矿渣，比表面积≥400m²/Kg。

按上述方案，所述复配激发剂为磷石膏、钢渣和碳酸钠的混合物，质量比磷石膏：钢渣：碳酸钠＝1.5-2：0.5-0.7：1。