[发明专利]一种加入铁尾矿和玻化微珠的水泥基多孔材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种加入铁尾矿和玻化微珠的水泥基多孔材料的制备方法，所述水泥基多孔材料由如下体积份的材料组成：水泥浆体10份，泡沫11‑45份，其中，水泥浆体由如下重量份的原料组成：普通硅酸盐水泥100份、硫铝酸盐水泥12‑25份、粉煤灰30‑65份、铁尾矿渣12‑125份、玻化微珠4‑12份、水70‑124份。本发明把铁尾矿渣作为制备水泥基多孔材料的主要原材料之一，一方面降低了水泥基多孔材料的生产成本，另一方面实现了对铁尾矿渣的综合回收和利用，达到利废、环保的效果。

技术领域

本发明属于水泥基多孔材料制备领域，具体涉及一种加入铁尾矿和玻化微珠的水泥基多孔材料的制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

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。据不完全统计，全世界每年排出的尾矿及废石在100亿t以上。我国现有8000多个国营矿山和11万多个乡镇集体矿山，堆存的尾矿量近50亿t，年排出尾矿量高达5亿t以上。目前，我国的尾矿综合利用率只有7％，堆存的铁尾矿量高达十几亿吨，占全部尾矿堆存总量的近1/3。因此，铁尾矿的综合回收利用问题已受到全社会的广泛关注。

加入铁尾矿渣的水泥基多孔材料是一种利废、环保、低廉的新型建筑材料；这种新型建筑材料具有容重较大、抗压强度高、成本低廉、加工和施工方便等特点，可被应用于管线回填、修建运动场和田径跑道、贫混凝土填层等建筑工程领域。但这种建筑材料也存在一些不足：由于铁尾矿渣本身较重，加入量太大会在水泥基多孔材料硬化前容易下沉，硬化后材料整体分布不均；同时铁尾矿渣的加入使得水泥基多孔材料容重增大，保温隔热性能降低，使其无法很好的应用于建筑节能保温领域。

膨胀玻化微珠是一种无机玻璃质矿物材料，呈不规则球状体颗粒，内部多孔空腔结构，表面玻化封闭，具有质轻、绝热、防火、耐高低温、抗老化、吸水率小等优异特性，是一种环保型高性能新型无机轻质绝热材料。

常规水泥基多孔材料容重低，保温隔热性能好而强度不高，一般广泛应用于建筑节能保温领域，而很少能应用于对承重要求较高的其他建筑领域。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种加入铁尾矿和玻化微珠的水泥基多孔材料的制备方法，加入铁尾矿渣和玻化微珠，降低生产成本、提高材料匀质性、抗压强度和保温隔热性能的前提下，依据水泥基胶凝材料的水化反应机理、铁尾矿渣类非活性混合材的作用机理、玻化微珠类掺合料作用机理以及泡孔数量、大小及均匀性对试样力学性能的影响等原理，结合紧密堆积理论，优化出针对不同地质条件下，具有较高抗压强度和较低导热系数的水泥基多孔材料配合比，在成型湿密度≤1000kg/m³时，抗压强度达到4.5MPa，导热系数≤0.109W/(m²·K)。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种加入铁尾矿和玻化微珠的水泥基多孔材料，由如下体积份的材料组成：水泥浆体10份，泡沫11-45份，其中，水泥浆体由如下重量份的原料组成：普通硅酸盐水泥100份、硫铝酸盐水泥12-25份、粉煤灰30-65份、铁尾矿渣12-125份、玻化微珠4-12份、水70-124份、发泡剂1-2份。

本申请研究发现：将玻化微珠加入原有的加铁尾矿渣的水泥基多孔材料中，能大大改善原来材料的性能，一个方面玻化微珠轻质的不规则球状颗粒可以悬浮在水泥基多孔材料中形成骨架，阻止铁尾矿渣的下沉，改善多孔材料泡孔结构；另一方面，玻化微珠自身的多孔结构，使得它的加入会提高材料的保温性能，降低试件的热导率，使其能更好地应用于节能保温领域。