CN101644091A - 尾矿轻集料混凝土复合砌块及制造方法 - Google Patents

尾矿轻集料混凝土复合砌块及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种尾矿轻集料混凝土复合砌块，是以水泥为胶结料，尾矿为掺和料，添加碎石、珍珠岩，经砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架，砌块孔洞中注有利用尾矿制备的尾矿泡沫混凝土料浆。本发明利用尾矿与水泥和水发生水化反应生成水化硅酸钙凝胶、水化铝酸盐、三硫型水化硫酸钙、单硫型水化铝酸钙和水化石榴石等高强度的水化产物，使本发明的砌块具有较高的强度。砌块孔洞中的尾矿泡沫混凝土的容重小且导热系数低，使本发明的砌块在墙体结构中能够有效的阻止热传递现象的发生，具有良好的保温效果。上述原因使得本砌块消除了市场上同类产品所具有的容重大、强度低、导热系数小等性能缺陷。同时由于本发明的砌块大量使用了价格低廉的尾矿，使生产成本低于市场上的同类产品。

Description

尾矿轻集料混凝土复合砌块及制造方法
技术领域：
本发明提供一种尾矿轻集料混凝土复合砌块，利用尾矿制备的轻集料混凝土砌块，属于建筑墙体材料技术领域。
技术背景：
随着社会的发展和进步，传统墙体材料的性能已不能满足现今建筑业的发展趋势，如煤矸石砌块，其容重大、强度低、导热系数小的缺点已不能满足建筑节能的使用要求。在建筑行业中，对墙体材料的需求是巨大的，随着建筑节能相关政策的强制执行，寻求能够替代传统墙体材料的新型高性能墙体材料已迫在眉睫。
尾矿是矿山企业在提炼冶金主要原料过程中所排弃的固体废弃物，一般堆存于尾矿库(坝)中。尾矿是一种不可再生、可利用资源，主要由硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量元素矿物组成。多年来，随着尾矿储量的持续增加以及缺乏有效的能够大量消耗尾矿的利用途径，导致了尾矿的堆积量及其巨大。尾矿的大量堆积不仅污染环境，而且占用大量宝贵的耕地资源，已成为制约国民经济发展的一项顽疾。
发明内容：
本发明提供一种尾矿轻集料混凝土复合砌块，解决了传统墙体材料容重大、强度低、导热系数小的缺点。
本发明的尾矿轻集料混凝土复合砌块，结构如下：
是以水泥为胶结料，尾矿为掺和料，添加碎石、珍珠岩，经砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架，将利用尾矿制备的尾矿泡沫混凝土料浆注入到砌块孔洞中，再经过养护后制成本发明砌块。
本发明的尾矿轻集料混凝土复合砌块，是通过如下工艺步骤制成的：
1)按水泥5-30份、尾矿30-70份、碎石1-20份、珍珠岩1-15份的重量份数比称料，混合搅拌均匀后，加水泥和尾矿总质量的10-70份的水继续搅拌均匀，得到湿料待用。
2)制备尾矿泡沫混凝土料浆：称取水泥1份、尾矿0.1-3.5份、水按水泥和尾矿总质量的0.1-0.8倍称取，将尾矿、水泥和水搅拌均匀，将高压发泡后的发泡剂按(0.1-1.1)kg/m3掺入料浆内并混合均匀待用。
3)将步骤1制备的湿料输送至砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架，将尾矿泡沫混凝土料浆注入到砌块孔洞中，再经养护，得到本发明的砌块。
本发明所述的尾矿是提取有价元素后剩余的固体废弃物，主要矿物组成为硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量元素，化学成分以SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O为主，其中，SiO2含量为25％-80％，Al2O3含量为10％-50％。
在本发明中，所述的碎石可用石粉、炉渣等其他混凝土骨料代替。
本发明的尾矿轻集料混凝土复合砌块制品可通过调整配料比，满足不同的强度、保温性等使用要求。
本发明复合砌块与同类产品相比的积极效果在于：利用尾矿与水泥和水发生水化反应生成水化硅酸钙凝胶、水化铝酸盐、三硫型水化硫酸钙、单硫型水化铝酸钙和水化石榴石等高强度的水化产物，使本发明的砌块具有较高的强度。砌块孔洞中的尾矿泡沫混凝土的容重小且导热系数低，使本发明的砌块在墙体结构中能够有效的阻止热传递现象的发生，具有良好的保温效果。上述原因使得本砌块消除了市场上同类产品所具有的容重大、强度低、导热系数小等性能缺陷。同时由于本发明的砌块大量使用了价格低廉的尾矿，使生产成本低于市场上的同类产品。
本发明产品具有容重轻、强度高和导热系数小的特点，产品性能完全符合GB/T15229-2002《轻集料混凝土小型空心砌块》的要求。本发明的砌块能够满足自保温和建筑节能50％及65％的使用要求。本发明为尾矿的综合利用开辟了有效的新途径，能消除尾矿污染环境、占用耕地的负面影响，符合国家新型墙体材料的发展方向，符合国家环保、节能、墙改和节地的要求。
附图说明
图1为本发明尾矿轻集料混凝土复合砌块示意简图。
1为砌块骨架、2为尾矿泡沫混凝土料浆、3为砌块孔洞。
具体实施方式
实施例1
1)称取水泥(PO 32.5)140kg、尾矿500kg、碎石180kg、珍珠岩40kg，混合搅拌均匀后，加水220kg继续搅拌，制得湿料待用；
2)制备尾矿泡沫混凝土料浆：称取水泥(PO 32.5)100kg、尾矿70kg、水44kg，混合搅拌均匀，将高压发泡后的HF50型发泡剂按0.6kg/m3掺入料浆内并混合均匀待用；
3)将步骤1的湿料输送至砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架1(参见图1)，将尾矿泡沫混凝土料浆2注入到砌块孔洞3中，再经养护，得到本发明的砌块。
本发明的砌块与市场上最常用的同类产品主要性能的检测数据对比如下：
Figure G2009100674111D00031
实施例2
1)称取水泥(PO 42.5)120kg、尾矿550kg、碎石150kg、珍珠岩60kg，混合搅拌均匀后加水215kg继续搅拌，制得湿料备用。
2)制备尾矿泡沫混凝土料浆：称取水泥(PO 42.5)100kg、尾矿80kg、水48kg，混合搅拌均匀，将高压发泡后的HF30型发泡剂按0.5kg/m3掺入料浆内并混合均匀，备用。
3)将步骤1制备的湿料输送至砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架1(参见图1)，将尾矿泡沫混凝土料浆2注入到砌块孔洞3中，再经养护，得到本发明的砌块。
本发明的砌块与市场上最常用的同类产品主要性能的检测数据对比如下：
Figure G2009100674111D00032
实施例3
1)称取水泥(PC 42.5)160kg、尾矿480kg、碎石180kg、珍珠岩25kg混合搅拌均匀后加水215kg继续搅拌，制得湿料备用。
2)制备尾矿泡沫混凝土料浆：称取水泥(PC 42.5)100kg、尾矿80kg、水50kg，将尾矿、水泥和水搅拌均匀，将高压发泡后的HL型发泡剂按0.4kg/m3掺入料浆内并混合均匀备用。
3)将步骤1制备的湿料输送至砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架1(参见图1)，将尾矿泡沫混凝土料浆2注入到砌块孔洞3中，再经养护，得到本发明的砌块。
本发明的砌块与市场上最常用的同类产品主要性能的检测数据对比如下：
Figure G2009100674111D00033

Claims (4)

1、一种尾矿轻集料混凝土复合砌块，其特征在于：是以水泥为胶结料，尾矿为掺和料，添加碎石、珍珠岩，经砌块成型机压制成带有孔洞(2)的砌块骨架(1)，砌块孔洞(3)中注有利用尾矿制备的尾矿泡沫混凝土料浆(2)。
2、一种尾矿轻集料混凝土复合砌块，是通过如下工艺步骤制成的：
1)按水泥5-30份、80-200目尾矿30-70份、粒级为小于40mm碎石1-20份、珍珠岩1-15份的重量份数比称料，混合搅拌均匀后，加水泥和尾矿总质量的10-70份的水继续搅拌均匀，得到湿料待用；
2)制备尾矿泡沫混凝土料浆：称取水泥1份、80-200目尾矿0.1-3.5份、水按水泥和尾矿总质量的0.1-0.8倍称取，将尾矿、水泥和水搅拌均匀，将高压发泡后的发泡剂按(0.1-1.1)kg/m3掺入料浆内并混合均匀待用；
3)将步骤1制备的湿料输送至砌块成型机压制成带有孔洞的砌块骨架，将尾矿泡沫混凝土料浆注入到砌块孔洞中，再经养护，得到本发明的砌块。
3、权利要求1或2所述复合砌块，其特征在于：尾矿是提取有价元素后剩余的固体废弃物，主要矿物组成为硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐矿物和微量元素，化学成分以SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O为主，其中，SiO2含量为25％-80％，Al2O3含量为10％-50％。
4、权利要求1或2所述复合砌块，其特征在于：碎石可用石粉、炉渣等其他混凝土骨料代替。
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