一种铁尾矿轻质相变混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁尾矿轻质相变混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域，解决现有技术中相变调温混凝土成本高昂，调温效果不佳，铁尾矿安定性不良，干缩开裂，养护成本高等问题。本发明专利技术的铁尾矿轻质相变混凝土由包括以下质量份的原料制成：水泥5

【技术实现步骤摘要】
一种铁尾矿轻质相变混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，尤其是涉及一种铁尾矿轻质相变混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]轻质混凝土是一种低密度、自重轻、保温性好、抗震性能好的复合材料。轻质混凝土具有良好的力学性能和经济效益，能较好地弥补普通混凝土易发生脆性破坏等缺点；在建筑工程中，轻质混凝土的使用能够降低钢筋配比和结构自重，节约工程成本，改善地震结构响应。
[0003]为了营造更舒适的居住条件，节省能源，相变调温建筑材料已成为轻质混凝土目前研究热点。将相变材料加入到建筑材料中，既能作为承载或装饰材料，又能储备较多热量，从而有效实现调温节能功能。现有技术中主要采用混凝土中加入相变材料如相变纤维、相变微胶囊等，以制备相变调温建筑材料。专利技术专利CN102503319A公开了一种相变储能相变混凝土及制备方法；该专利技术制备的泡沫混凝土具有较高的保温隔热性能、电绝缘性能、较低的容重和吸水率，而且还具有了自动调节温度的性能。但是该专利技术中添加了昂贵的相变微胶囊，且相变由固相转为液相后会在气孔中流动，造成相变材料损失。
[0004]铁尾矿是选矿后的废弃物，是工业固体废弃物的主要组成部分，目前我国铁尾矿的资源综合利用率不到10％。目前比较成熟的尾矿利用技术主要是生产低附加值的普通建材制品。专利技术专利CN 109734369 A公开了一种以铁尾矿为原料常温常压制备泡沫加气混凝土砌块及其制备方法，该专利技术制备的泡沫混凝土砌块具有较低的密度，较高的孔隙率、较高的隔音性能以及较强的保温性能。但是该专利技术中铁尾矿需要磨细，存在巨大的能耗；且没有考虑混凝土中铁尾矿的化学稳定性：当体系中含有铁的硫化物时，主要是黄铁矿(Fe S2)和磁黄铁矿(FeS)，会引起混凝土的破坏，表现形式是混凝土表面出现棕、黄色的锈迹，以及出现表面膨胀现象，严重的会出现爆坑；另外在自然养护过程中容易造成干缩开裂。
[0005]因此，提供一种以铁尾矿为原料的轻质相变混凝土，生产成本低，调温效果好，铁尾矿安定性优良，不干缩开裂，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于，提供一种铁尾矿轻质相变混凝土，解决现有技术中相变调温混凝土成本高昂，调温效果不佳，铁尾矿安定性不良，干缩开裂，养护成本高等问题。本专利技术提供的铁尾矿轻质相变混凝土，在制备过程中有很好的和易性，施工性好；在前期养护中可有效防止坍缩；养护条件简单，能持续水化反应；安定性好，预防开裂；在发生火灾时有效吸热，降低温度；能根据湿度调节温度保持舒适环境。
[0007]本专利技术的目的之二在于，提供该铁尾矿轻质相变混凝土的制备方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]本专利技术提供的一种铁尾矿轻质相变混凝土，由包括以下质量份的原料制成：水泥
5
‑
15份、生石灰10
‑
20份、粉煤灰10
‑
15份、河沙35
‑
45份、铁尾矿30
‑
40份、铝粉膏0.08
‑
0.15份、吸水树脂0.2
‑
0.5份、活性助剂0.2
‑
0.8份、水55
‑
65份、减水剂0.1
‑
0.5份。
[0010]本专利技术的部分实施方案中，由包括以下质量份的原料制成：
[0011]水泥8
‑
12份、生石灰13
‑
16份、粉煤灰11
‑
13份、河沙38
‑
42份、铁尾矿32
‑
37份、铝粉膏0.1
‑
0.12份、吸水树脂0.3
‑
0.4份、活性助剂0.4
‑
0.6份、水58
‑
62份、减水剂0.2
‑
0.3份。
[0012]本专利技术的部分实施方案中，所述水泥为PO42.5水泥。
[0013]本专利技术的部分实施方案中，所述铁尾矿为黄铁矿尾矿；
[0014]优选地，细度模数为2.3
‑
2.8；
[0015]优选地，铁尾矿中二氧化硅的含量为55.35
‑
64.92wt.％，含硫为6
‑
8wt.％。
[0016]本专利技术的部分实施方案中，所述铝粉膏为加气铝粉膏。
[0017]本专利技术的部分实施方案中，所述吸水树脂为高吸水性树脂，吸水量为自身重量的350
‑
500倍，干粒度为106
‑
850μm。
[0018]本专利技术的部分实施方案中，所述活性助剂选自碱，优选为无机碱，更优选为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0019]本专利技术的部分实施方案中，所述减水剂为聚羧酸系高性能减水剂。
[0020]本专利技术提供的一种铁尾矿轻质相变混凝土的制备方法，包括下述步骤：
[0021]步骤一：按质量份取水泥5
‑
15份、生石灰10
‑
20份、粉煤灰10
‑
15份、河沙35
‑
45份、铁尾矿30
‑
40份、吸水树脂0.2
‑
0.5份、活性助剂0.2
‑
0.8份，干混拌和均匀得到干混混合原料；
[0022]步骤二：按质量份取铝粉膏0.08
‑
0.15份、减水剂0.1
‑
0.5份、水50
‑
65份，搅拌均匀得到混合溶液；
[0023]步骤三：将步骤二所得到的混合溶液倒入步骤一所得的干混混合料中，搅拌均匀后迅速装模成型；
[0024]步骤四：装入模具后放入蒸汽养护箱，在40
‑
70℃温度下蒸养40
‑
80min后取出；用锯条割去面包头，将割去面包头的轻质混凝土继续放入蒸汽养护箱，在40
‑
70℃温度下蒸养5
‑
7h后取出进行常温养护；待轻质混凝土期龄达到1d后脱模，脱模后继续常温养护27d，得到所述铁尾矿轻质相变混凝土。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1.本专利技术中，组分中的铝粉膏在碱性条件下反应产生微小气泡，水泥和粉煤灰在碱性条件下发生水化反应，将气泡锁在混凝土中，在混泥土中形成致密孔结构，可以有效阻挡热的传播。
[0027]2.组分中的铁尾矿，质地粗糙，棱角分明能有效提高混凝土强度；且铁尾矿中含有大量尾矿粉末，其中含有百分之六十左右的二氧化硅，有一定的活性，能进一步的提高混凝土的强度。
[0028]3.组分中的铁尾矿，主要是黄铁矿和磁黄铁矿，在有氧气及水存在时发生氧化及水化等一系列的反应，反应产物有黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]、石膏(CaSO4·
2H2O)、Fe(OH)3、钙矾石(AFt)等。形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁尾矿轻质相变混凝土，其特征在于，由包括以下质量份的原料制成：水泥5
‑
15份、生石灰10
‑
20份、粉煤灰10
‑
15份、河沙35
‑
45份、铁尾矿30
‑
40份、铝粉膏0.08
‑
0.15份、吸水树脂0.2
‑
0.5份、活性助剂0.2
‑
0.8份、水55
‑
65份、减水剂0.1
‑
0.5份。2.根据权利要求1所述的一种铁尾矿轻质相变混凝土，其特征在于，由包括以下质量份的原料制成：水泥8
‑
12份、生石灰13
‑
16份、粉煤灰11
‑
13份、河沙38
‑
42份、铁尾矿32
‑
37份、铝粉膏0.1
‑
0.12份、吸水树脂0.3
‑
0.4份、活性助剂0.4
‑
0.6份、水58
‑
62份、减水剂0.2
‑
0.3份。3.根据权利要求1或2所述的一种铁尾矿轻质相变混凝土，其特征在于，所述水泥为PO42.5水泥。4.根据权利要求1或2所述的一种铁尾矿轻质相变混凝土，其特征在于，所述铁尾矿为黄铁矿尾矿；优选地，细度模数为2.3
‑
2.8；优选地，铁尾矿中二氧化硅的含量为55.35
‑
64.92wt.％，含硫为6
‑
8wt.％。5.根据权利要求1或2所述的一种铁尾矿轻质相变混凝土，其特征在于，所述铝粉膏为加气铝粉膏。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳黎，王宁，林燕，夏艳晴，腾银见，张雨晴，
申请(专利权)人：嘉华特种水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：