一种以铁尾矿为原料常温常压制备的泡沫加气混凝土砌块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以铁尾矿为原料常温常压制备的泡沫加气混凝土砌块及其制备方法。按重量百分数计，所述泡沫加气混凝土砌块由以下组分组成：铁尾矿20~50%、水泥30~60%、早强剂2~4%、粉煤灰3~10%、纤维素1~3%、胶粉1~3%、聚丙烯纤维2~4%、发泡剂1~2%、三聚氰胺减水剂1~2%、有机硅憎水剂1~2%、稳泡剂0.5~1.5%。本发明专利技术制备的泡沫混凝土砌块经测试具有较低的密度，较高的孔隙率、较高的隔音性及较强的保温性能；由此本发明专利技术制备的泡沫混凝土砌块具有优良的性能，本发明专利技术制备泡沫加气混凝土砌块的过程中，工艺步骤简单、反应处理时间极快、养护方法简单，可以大大提高企业的生产效率。

Foam aerated concrete block made of iron tailings as raw material at room temperature and atmospheric pressure and preparation method thereof

The invention discloses a foam aerated concrete block made of iron tailings as raw material at room temperature and atmospheric pressure and a preparation method thereof. According to the weight percentage, the foam aerated concrete block is made up of the following components: Iron Tailings 20~50%, cement 30~60%, early strength agent 2~4%, fly ash 3~10%, cellulose 1~3%, rubber powder 1~3%, polypropylene fiber 2~4%, foaming agent 1~2%, melamine water reducing agent 1~2%, organosilicon hydrophobicity 1~2%, foam stabilizer 0.5~1.5%. The foam concrete block prepared by the invention has low density, high porosity, high sound insulation and strong heat preservation performance. The foam concrete block prepared by the invention has excellent performance. The process of preparing the foam aerated concrete block has the advantages of simple technological process, quick reaction processing time and simple maintenance method. High production efficiency of enterprises.

【技术实现步骤摘要】
一种以铁尾矿为原料常温常压制备的泡沫加气混凝土砌块及其制备方法
本专利技术属于无机材料
，具体涉及一种以铁尾矿为原料常温常压制备的泡沫加气混凝土砌块及其制备方法。
技术介绍
尾矿处理是资源综合利用的重要部分。国内大量尾矿不仅占用了土地和造成了资源的浪费，而且也给人类生活环境带来了严重污染和危害，恶化了环境。如何把这些沉睡多年、数量惊人的尾矿进行开发利用，真正实现“无尾、无废、无污染”的现代化生产，达到推进矿山环境的综合治理，也是我国及世界各国共同关心的重要课题。加气砌块行业在过去几十年里的快速发展，如今大多数加气砌块的制备以水泥、砂子为主要原料。最常见的加气砌块是铝粉发气砌块，通过铝粉在碱性环境下反应生成氢气；加气砌块的养护方式也是加气砌块制备的重要步骤之一，目前最常见的养护方式为蒸压养护，蒸压养护是在一定的温度和压强下生成莫托石的方法。但是，蒸压养护，价格昂贵导致成本较高；同样，使用蒸压养护方法养护加气砌块，也存在着安全系数低、条件苛刻等缺点，也很大程度上制约的大规模生产。针对上述技术背景，本专利技术以铁尾矿这种廉价资源，在常温常压下进行养护得到泡沫加气混凝土砌块，具有非常大的环境意义和经济意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种以铁尾矿为原料常温常压制备的泡沫加气混凝土砌块及其制备方法，以廉价的铁尾矿为原料，本专利技术在保证泡沫加气混凝土砌块产品性能较好的前提下极大的缩短了其制备的时间，为泡沫加气混凝土砌块的大规模生产提供了一种新的方法。所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于按重量百分数计，由以下组分组分：铁尾矿20~50%、水泥30~60%、早强剂2~4%、粉煤灰3~10%、纤维素1~3%、胶粉1~3%、聚丙烯纤维2~4%、发泡剂1~2%、三聚氰胺减水剂1~2%、有机硅憎水剂1~2%、稳泡剂0.5~1.5%。所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于所述铁尾矿的成分包括SiO2、CaO、MgO、Al2O3和Fe2O3。所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述纤维素为羟甲基纤维素、乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于其密度为0.3-0.12g/cm3，孔隙率为93-94%，导热系数为0.07-0.18（W/（m•K))。所述的一种泡沫加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于按重量份计，包括以下步骤：1）将铁尾矿利用球磨机研磨粉碎，得到铁尾矿粉末；2）取步骤1）所得铁尾矿粉末20-50份、水泥30-60份、粉煤灰3-10份、聚丙烯纤维2-4份、三聚氰胺减水剂1-2份、有机硅憎水剂1-2份干混搅拌均匀，得到干混混合原料；3）向步骤2）所得干混混合原料中加入纤维素1-3份、胶粉1-3份、早强剂2-4份、发泡剂1-2份、稳泡剂0.5-1.5份，加20-50份水湿混搅拌均匀后浇注入模，将注模后的浆料静停养护22-26h，在模具内形成坯体；4）将步骤3）所得坯体脱模，进行自然养护，使坯体中的水分挥发，最终得到所述泡沫加气混凝土砌块。所述的一种泡沫加气混凝土砌块的制备方法，其特征在于步骤3）中静停养护的条件为：保持环境湿度为99%，温度为40℃-60℃，养护时间为24小时。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1）本专利技术以铁尾矿这种廉价材料为原料，制备出泡沫加气混凝土砌块，在保证品质的同时，大大降低了成本，具有很高的实用价值。2）本专利技术制备泡沫加气混凝土砌块的过程中，经过搅拌混合、注模、静停养护、自然养护等步骤，降低了蒸压养护时的生产成本，极大的简化了操作步骤，同时与蒸压加气混凝土砌块相比保温性和隔音性都有很大的提高，对于大规模生产有着极大的现实意义。3）本专利技术制备的泡沫混凝土砌块经测试具有较低的密度，较高的孔隙率、较高的隔音性及较强的保温性能；由此本专利技术制备的泡沫混凝土砌块具有优良的性能，本专利技术制备泡沫加气混凝土砌块的过程中，工艺步骤简单、反应处理时间极快、养护方法简单，可以大大提高企业的生产效率。同时本专利技术的制备原料来源广泛、且价格低廉，对环境无污染、能有效减少铁尾矿对环境的危害、反应条件温和，对设备要求低，适用于工业化生产。4）与现在工业生产中制备的泡沫混凝土砌块相比，本专利技术方法生产的泡沫混凝土砌块保温性能更好，传统方法生产的泡沫混凝土砌块，导热系数在0.10-0.20之间，而该方法生产的泡沫混凝土砌块由于所掺杂的发泡剂、稳泡剂、纤维素，所形成的气孔保温性能更加优异，导热系数低于0.080，并且由于加入了早强剂、三聚氰胺型减水剂，能够有效的在砌块生产初期提高砌块的早期强度，同时养护时间可以缩短一半。5）本专利技术以廉价的铁尾矿作为泡沫加气混凝土砌块的粗骨料填充材料，以水泥作为粗骨料填充材料的胶凝材料，进而提高砌块的强度，粉煤灰作为细料填充砌块；在本专利技术的泡沫加气混凝土砌块的制备过程中，需要将各原料组分混合配制浆料，胶粉作为胶连剂增强浆料的粘稠度，有利于浆料在模具内的成型；发泡剂可以降低砌块整体的密度，同时也可以在砌块内形成封闭的气孔，提高砌块的保温性能；在砌块的制备过程中，三聚氰胺减水剂可以减少水的用量，也可以在浆料凝结初期提高砌块早期的强度，减小砌块后期的养护时间。有机硅憎水剂中的有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间较强的化学亲和力，有效的改变硅酸盐材料的表面特性，使之达到憎水效果，降低砌块的吸水率。稳泡剂可以使发泡剂产生的气泡更加稳定，同时泡沫破灭半衰期。附图说明图1为实施例1制备泡沫加气混凝土砌块的工艺流程图；图2为实施例1制备的泡沫加气混凝土砌块的SEM图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。以下实施例和比较例中：水泥是型号为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，发泡剂是济宁百川化工有限公司生产的植物蛋白发泡剂，粉煤灰购自于河北京航矿产品有限公司，有机硅憎水剂购自于山东豪耀新材料有限公司。稳泡剂是购自于济宁百川化工有限公司生产的硅树脂聚醚乳液稳泡剂。早强剂购自于宏祥建筑外加剂厂，羟甲基纤维素购自于晋州富强精细化工有限公司，胶粉购自于正信宏达建材有限公司，聚丙烯纤维购自于海众土工材料有限公司，三聚氰胺减水剂购自于上海臣启化工科技有限公司。铁尾矿的组分质量百分含量为：SiO245.43%、CaO13.81%、MgO13.10%、Al2O311.35%、Fe2O310.13%，余量为杂质。实施例1制备泡沫加气混凝土砌块所述泡沫加气混凝土砌块，按重量百分数计，由以下组分组成：铁尾矿35%、水泥41%、早强剂2%、粉煤灰10%、羟甲基纤维素2%、胶粉3%、聚丙烯纤维2%、发泡剂1%、三聚氰胺减水剂2%、有机硅憎水剂1%、硅树脂聚醚乳液稳泡剂1%。按重量份计，所述泡沫加气混凝土砌块的制备方法为，包括以下步骤：1）将铁尾矿利用球磨机研磨粉碎，得到铁尾矿粉末；2）取步骤1）所得铁尾矿粉末35份、水泥41份、粉煤灰10份、聚丙烯纤维2份、三聚氰胺减水剂2份、有机硅憎水剂1份干混搅拌均匀，得到干混混合原料；3）向步骤2）所得干混混合原料中加入羟甲基纤维素2份、胶粉3份、早强剂2份、发泡剂1份、硅树脂聚醚乳液稳泡剂1份，加20份水湿混搅拌均匀后浇注入模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于按重量百分数计，由以下组分组分：铁尾矿20~50%、水泥30~60%、早强剂2~4%、粉煤灰3~10%、纤维素1~3%、胶粉1~3%、聚丙烯纤维2~4%、发泡剂1~2%、三聚氰胺减水剂1~2%、有机硅憎水剂1~2%、稳泡剂0.5~1.5%。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于按重量百分数计，由以下组分组分：铁尾矿20~50%、水泥30~60%、早强剂2~4%、粉煤灰3~10%、纤维素1~3%、胶粉1~3%、聚丙烯纤维2~4%、发泡剂1~2%、三聚氰胺减水剂1~2%、有机硅憎水剂1~2%、稳泡剂0.5~1.5%。2.根据权利要求1所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于所述铁尾矿的成分包括SiO2、CaO、MgO、Al2O3和Fe2O3。3.根据权利要求1所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于所述水泥为普通硅酸盐水泥，所述纤维素为羟甲基纤维素、乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液。4.根据权利要求1所述的一种泡沫加气混凝土砌块，其特征在于其密度为0.3-0.12g/cm3，孔隙率为93-94%，导热系数为0.07-0.18（W/（m•K))。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，孔祥宇，宋鑫，杨骏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33