[发明专利]一种大掺量铁尾矿粉憎水泡沫混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质保温且经济环保的建筑材料及其制备方法，特别是一种利用工业固体废弃物铁尾矿粉制备的憎水泡沫混凝土以及其制备方法。

背景技术

泡沫混凝土虽然名为混凝土，但它不同于普通混凝土，是由发泡剂经高速搅拌或空气压力喷制形成的泡沫与胶凝材料、外加剂、轻质骨料及水搅拌均匀的浆体在搅拌容器内经均匀搅拌后，浇筑成型为各种规格的制品或现场喷灌、浇筑的一种多孔轻质混凝土。

泡沫混凝土属于一种环保节能的新型环保型材料，具有质量轻、力学性能好、热工性能优越、抗震抗冲击性能好、隔音降噪等特性。近年来国内外不断进行泡沫混凝土性能的研究与开发，推动了其在建筑节能等领域的快速发展。泡沫混凝土生产过程中不使用燃煤，不产生废水废气等污染物。泡沫混凝土原材料是以普通水泥为基体，掺加石粉、粉煤灰、矿渣等工业废弃物，节约能源的同时更是为工业废弃物的综合利用提供了一条环保型的出路。

此外，我国目前堆积量巨大的工业废弃物铁尾矿，其不仅占用了大量土地，还造成扬尘等严重环境问题，铁尾矿在建筑材料中的综合应用是铁尾矿的减量化、无害化、资源化应用，实现矿山企业节能减排的有效途径。同时，也为建筑用砂找到了一种理想的原材料，而且为矿山企业尾矿的无害化处理提供了一条可持续发展的道路。如果可以将铁尾矿作为泡沫混凝土的一种掺和料掺加进去，有效改善泡沫混凝土的性能，便可以解决铁尾矿巨大堆积给环境带来的严重影响，变废为宝，提高资源利用率，那对于我国铁尾矿资源的综合利用和建筑产业的发展将会有重大的意义。

发明内容

本发明提出了一种大掺量铁尾矿粉憎水泡沫混凝土及其制备方法，要解决我国目前铁尾矿巨大堆积对环境产生的严重影响，提高资源利用率以及保证资源的可持续发展的技术问题。

本发明技术方案如下。

一种大掺量铁尾矿粉憎水泡沫混凝土，每立方米所述混凝土中各原料用量如下。

水泥：368kg～417kg；

铁尾矿粉：257kg～292kg；

污泥灰：18.4kg～20.8kg；

憎水剂：5.52kg～6.25kg；

发泡剂：3.67kg～4.2kg；

水：281kg～319kg。

优选的，所述泡沫混凝土中各原料的配比为水泥:铁尾矿粉:污泥灰:憎水剂＝1:0.7:0.05:0.015。

优选的，所述铁尾矿粉为矿场排放的废弃物经过过筛后制得，不再通过机器磨细，铁尾矿粉的粒径小于0.3mm；铁尾矿粉的成分及各组分的含量如下；

铁尾矿粉的化学成分(％)

优选的，所述污泥灰为污水处理厂的污泥经过焚烧磨细制成。

优选的，所述水泥为普通硅酸盐或硅酸盐P·O42.5水泥。

优选的，所述憎水剂为硬脂酸钙和/或聚硅氧烷和/或甲基硅醇钠。

优选的，所述发泡剂为HTQ-1复合发泡剂或者双氧水或者偶氮二异丁腈和/或偶氮二甲酸二异丙酯。

一种大掺量铁尾矿粉憎水泡沫混凝土的制备方法，包括步骤如下。

步骤一：根据待制备的憎水泡沫混凝土总重量计算各原料用量。

步骤二：将水泥、铁尾矿粉、污泥灰和憎水剂按照计算好的用量，称重后倒入搅拌机中搅拌。

步骤三：待混合均匀后，将水按照计算好的用量加入混合粉末中，搅拌制成浆体。

步骤四：称取发泡剂，将发泡剂与稀释发泡剂用的水混合均匀。

步骤五：将与水混合均匀后的发泡剂加入发泡机中进行发泡，生成泡沫。

步骤六：将步骤二中制得浆体与步骤四中生成的泡沫在搅拌机中混合均匀、搅拌，制成所述的憎水泡沫混凝土。

优选的，步骤一中计算各原料用量具体步骤为。

步骤a,计算单位体积憎水泡沫混凝土水泥用量按照计算公式：

ρ_d＝1.7S_aM_c；

其中，ρ_d为泡沫混凝土设计干密度(kg/m³)，取750kg/m³～850kg/m³；

S_a为泡沫混凝土养护28天后，各基本组成材料的干物料总量和制品中非蒸发物总量所确定的质量系数，普通硅酸盐水泥取1.2；

M_c为1m³憎水泡沫混凝土水泥用量(kg)；