[发明专利]一种煤矸石化学发泡混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种煤矸石化学发泡混凝土及其制备方法，该混凝土包括以下原料：快硬硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、煤矸石和生石灰的混合物、发泡水泥防水稳泡剂、发泡水泥早强增强剂、萘系减水剂、二氧化锰、水、氯酸钾溶液。本发明制备的煤矸石化学发泡混凝土，具有浆料水灰比小，发泡混凝土后期强度高，发泡速度慢等特点。且对环境温度的要求也不严苛，在温度较低的环境也可以生产，延长了生产周期，降低了生产条件。本发明制备的煤矸石化学发泡混凝土具有材质轻、强度高、保温效果好、施工成本低、安全系数高等优点。可用于建筑外墙保温、屋顶保温、沉降式卫生间回填、矿井采空区充填。

技术领域

本发明涉及一种煤矸石化学发泡混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

煤矸石是在采煤和选煤过程中产生的固体废弃物，约占全国固体废弃物总量的10-15％，已成为我国最大宗的工业固体废弃物。据统计，我国煤矸石堆积量已超过50亿吨，且每年仍以1.5～2亿吨增长，其不仅堆积占地，还能自燃污染空气或引起火灾。目前煤矸石的利用虽然途径较多，但综合利用率仍不高，除环境因素和技术条件的影响外，关键因素是由于中国不同地区煤矸石的理化性能差异较大，给其资源化利用带来诸多困难。

河南煤业化工集团焦煤集团九里山矿地处巍峨雄伟的太行山南麓，是焦煤集团主力生产矿井之一，其每年会产生大量的煤矸石，且难以得到有效利用。因此针对九里山矿出产的煤矸石的矿物组分、化学成分及物理性能进行研究，能够为煤矸石的资源化利用提供可靠依据，也能够为九里山矿出产的煤矸石制定合适的、个性化的回收利用提供指导。目前，并没有针对该矿出产的煤矸石在化学发泡混凝土中的利用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种煤矸石化学发泡混凝土及其制备方法，本发明制备的煤矸石化学发泡混凝土与传统采用双氧水作为发泡剂的发泡混凝土相比，具有浆料水灰比小，发泡混凝土后期强度高，发泡速度慢等特点，在浆体浇注后才会慢慢起泡，全部完成发泡需要10～30min，适合大型生产线的生产，适合泵送，不影响发泡。且对环境温度的要求也不严苛，在温度较低的环境也可以生产，延长了生产周期，降低了生产条件。本发明制备的煤矸石化学发泡混凝土具有材质轻、强度高、保温效果好、施工成本低、安全系数高等优点。可用于建筑外墙保温、屋顶保温、沉降式卫生间回填、矿井采空区充填。

为了实现上述目的，本发明的技术方案之一是：

一种煤矸石化学发泡混凝土，包括以下质量比的原料：快硬硫铝酸盐水泥或普通硅酸盐水泥70：煤矸石和生石灰的混合物30：发泡水泥防水稳泡剂2：发泡水泥早强增强剂0.8-1：萘系减水剂0.35-0.5：二氧化锰0.8：水30-45：氯酸钾溶液12；其中，煤矸石和生石灰的混合物中煤矸石和生石灰的质量比为10:2。

煤矸石的粒径为0.63mm、0.315mm、0.16mm中至少一种。

优选的，煤矸石化学发泡混凝土，包括以下质量比的原料：快硬硫铝酸盐水泥70：0.16mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物8：0.315mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物12：0.63mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物10：发泡水泥防水稳泡剂2：发泡水泥早强增强剂1：萘系减水剂0.38：二氧化锰0.8：水32：氯酸钾溶液12；其中，各粒径煤矸石和生石灰的混合物中煤矸石和生石灰的质量比均为10:2。

优选的，煤矸石化学发泡混凝土，包括以下质量比的原料：普通硅酸盐水泥70：0.16mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物8：0.315mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物12：0.63mm粒径的煤矸石和生石灰的混合物10：发泡水泥防水稳泡剂2：发泡水泥早强增强剂1：萘系减水剂0.4：二氧化锰0.8：水30：氯酸钾溶液12；其中，各粒径煤矸石和生石灰的混合物中煤矸石和生石灰的质量比均为10:2。