CN104961405B - 一种掺用铁尾矿的grc型轻质保温免拆模板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板及其制备方法，制备时，先按配方将铁尾矿、玻璃纤维、激发剂、膨胀材料、胶凝材料和预先用水加入搅拌器中搅拌一定时间后，再将余量水和聚羧酸系减水剂混合后注入搅拌器搅拌得到混合料，混合料入模后振动成型，养护10～16小时后脱模，脱模后视养护条件养护至可码垛、运输，即完成产品的制备过程，本发明制得的模板具有重量轻、防火阻燃、强度高、保温效果好、与浇注料粘结牢固、可切割、尺寸可调、无需拆卸、成本低等优点，可有效减少建筑物的冷热桥问题，简化施工工序，减轻施工强度，加快施工进度，尤其适用于高层建筑，同时，也能有效减轻因铁尾矿堆积而导致的相关环境问题。

Description

一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是免拆模板领域，具体是一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板及其制备方法。

背景技术

作为现浇混凝土结构施工中的重要工具，传统的模板材料主要有木材、竹材和钢材等，周转次数通常只有三次，且制造模板需要消耗大量木材和钢材，导致自然资源过度使用，造成环境问题；再加上模板在制作、安装、拆模时，工程量较大，其工程费用占现浇混凝土结构造价的30%～35%，劳动用量占40%～50%。此外，为了便于拆模，施工中往往在模板内表面涂覆废机油，拆模后影响结构外观且易使结构外表面抹灰时产生空鼓现象。因此，模板的性能直接影响施工工程的质量、造价和企业的经济效益，在混凝土工程中占有非常重要的地位。

免拆模板是一种永久性模板，在混凝土结构浇筑完成后，不用进行模板拆卸，与后浇筑的混凝土结构组合为共同受力构件，具有施工工序简化、操作简便、改善劳动条件、不用或少用模板支撑、节约模板支拆用工量和加快施工进度等优点。目前已有的免拆模板大多强度低、刚度小，与混凝土之间的粘结性较差，而且很难符合建筑节能和防火的要求。

其次，我国能源消耗巨大，能源形势日益严峻，建筑业是能耗大户，直接建筑能耗占全国总能耗的近30%，广义建筑能耗则占到全社会总能耗的46%以上，而我国城镇化正处于高速发展期，随着生活条件进一步改善，居民消费正进入结构升级阶段，对建筑的热舒适性要求越来越高，采暖和空调使用率越来越普遍，人均能耗正快速增加，因此，建筑节能刻不容缓。

此外，据不完全统计，目前我国铁尾矿储量高达十几亿吨，占全部尾矿堆存总量的近1/3，每年铁尾矿排量近3亿吨，但综合利用率仅为7%左右，远低于国外60%的水平。大量堆存的铁尾矿不仅造成资源浪费，而且导致了严重的环境和生态污染。

本发明正是从节能、降耗、利废的角度出发，通过掺用铁尾矿并进行激发、玻璃纤维增强效应、膨胀材料的轻质保温效应等技术，创新研发出一种新型轻质隔热免拆模板，实现节省劳力、提高施工效率、利废环保的目标，同时为综合利用尾矿资源、减轻和消除尾矿污染提供新途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板及其制备方法，本发明制备的产品具有重量轻、防火阻燃、强度高、保温效果好、连接固定简单、与浇注料粘结牢固、可切割、尺寸可调、无需拆卸、成本低等优点。

一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，是由下述重量百分含量的原料组成：

胶凝材料 17.5～26.5%

聚羧酸系高效减水剂 0.26～0.40%

碱性激发剂 2.4～2.9%

膨胀材料 7.0～9.0%

铁尾矿 24.0～29.0%

玻璃纤维 3.0～4.5%

水 余量

上述原料的重量百分含量之和为100%。

本发明所述铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

本发明所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥，强度等级为32.5或42.5或52.5中的任意一种；所述碱性激发剂是指普通的市售熟石灰；所述膨胀材料是指粒径为2.50mm～4.75mm之间的珍珠岩；所述模板性能要求如下：①干容重＜1000kg/m³；②抗压强度＞2.0MPa；③抗折强度＞1.0MPa；④导热系数＜0.231W/M·K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板的制备方法，包括下述步骤：

（1）按配方比例取铁尾矿、玻璃纤维和适量水加入搅拌器中搅拌4～5min，使铁尾矿、玻璃纤维混合均匀并充分润湿；

（2）按配方比例取碱性激发剂、膨胀材料和胶凝材料加入搅拌器中搅拌2～4min；

（3）将余量水和聚羧酸系高效减水剂混合均匀后加入搅拌器中，搅拌4～5min得到均匀混合料；

（4）将混合料入模振实成型，标准养护10～16小时脱模，脱模后养护至可码垛、运输即完成制备过程。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1.本发明为一种无需拆卸的永久性建筑模板，可简化建筑施工工序，减轻施工强度，加快施工进度，节约运输和施工成本。

2.本发明产品重量轻、防火阻燃、强度高、保温效果好、连接固定简单、与浇注料粘结牢固、可切割、尺寸可调、无需拆卸、成本低。不仅满足建筑模板施工的工艺条件，而且可以有效的减少建筑物的冷、热桥问题，实现建筑物的无空隙节能。

3.本发明针对铁尾矿的组分特点，通过掺加碱性激发剂，有效提高了铁尾矿的活性；同时，通过玻璃纤维的增强效应，在保证容重和导热系数等关键指标的前提下，提升了产品力学性能。

4.本发明利用铁尾矿完全取代了细骨料，且无需蒸养，既避免了细骨料采购、运输等相关成本，又因为简化了工艺流程和生产过程，减少了设备投入和运行费用。

5.本发明使用了活性不高且占用土地、污染环境与生态的铁尾矿作为产品的主要原料之一，能有效实现工业尾矿的资源化；由于掺用铁尾矿完全取代细骨料，且通过激发铁尾矿的活性，减少了胶凝材料用量，可降低生产成本，提升企业竞争力。同时，整个生产过程中没有任何有毒、有害气体和废弃物产生，属于环境友好技术。

具体实施方式

实施例1：一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其配方是由下述重要百分含量的原料组成：胶凝材料，22.0%；聚羧酸系高效减水剂，0.33%；碱性激发剂，2.6%；膨胀材料，8.0%；铁尾矿，26%；玻璃纤维，3.7%，水，37.37%。

具体步骤如下：

（1）按上述比例将铁尾矿、玻璃纤维和适量水加入搅拌器中搅拌4～5min，使铁尾矿、玻璃纤维混合均匀并充分润湿；

（2）按上述比例将激发剂、膨胀材料和胶凝材料加入搅拌器中搅拌2～4min；

（3）将余量水和聚羧酸系高效减水剂混合均匀后加入搅拌器中，搅拌4～5min得到工作性良好的混合料；

（4）将混合料入模振实成型，标准养护10～16小时脱模，脱模后养护至可码垛、运输即完成制备过程。

上述步骤1中，采用的铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

经检测，本实施例生产的免拆模板性能如下：①干容重：836kg/m³；②抗压强度：2.9MPa；③抗折强度：1.8MPa；④导热系数：0.126W/M•K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

实施例2：一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其配方是由下述重要百分含量的原料组成：胶凝材料，17.5%；聚羧酸系高效减水剂，0.26%；碱性激发剂，2.4%；膨胀材料，9.0%；铁尾矿，24%；玻璃纤维，4.5%，水，42.34%。

本实施例的具体步骤同实施例1。

在步骤1中，采用的铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

经检测，本实施例生产的免拆模板性能如下：①干容重：718kg/m³；②抗压强度：2.3MPa；③抗折强度：1.4MPa；④导热系数：0.114W/M•K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

实施例3：一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其配方是由下述重要百分含量的原料组成：胶凝材料，26.5%；聚羧酸系高效减水剂，0.4%；碱性激发剂，2.9%；膨胀材料，7.0%；铁尾矿，29%；玻璃纤维，3.0%，水，31.2%。

本实施例的具体步骤同实施例1。

在步骤1中，采用的铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

经检测，本实施例生产的免拆模板的产品性能如下：①干容重：937kg/m³；②抗压强度：3.5MPa；③抗折强度： 2.3MPa；④导热系数：0.136W/M•K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

实施例4：一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其配方是由下述重要百分含量的原料组成：胶凝材料，20.0%；聚羧酸系高效减水剂，0.3%；碱性激发剂，2.5%；膨胀材料，8.5%；铁尾矿，25%；玻璃纤维，4.2%，水，39.5%。

本实施例的具体步骤同实施例1。

在步骤1中，采用的铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

经检测，本实施例生产的免拆模板性能如下：①干容重：787kg/m³；②抗压强度：2.6MPa；③抗折强度：1.6MPa；④导热系数：0.121W/M•K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

实施例5：一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其配方是由下述重要百分含量的原料组成：胶凝材料，24.0%；聚羧酸系高效减水剂，0.36%；碱性激发剂，2.8%；膨胀材料，7.5%；铁尾矿，28%；玻璃纤维，3.5%，水，33.84%。

本实施例的具体步骤同实施例1。

在步骤1中，采用的铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m3，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

经检测，本实施例生产的免拆模板性能如下：①干容重：868kg/m³；②抗压强度：3.1MPa；③抗折强度：2.0MPa；④导热系数：0.130W/M•K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

Claims (5)

1.一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其特征在于是由下述重量百分含量的原料组成：

胶凝材料 17.5～26.5%

聚羧酸系高效减水剂 0.26～0.40%

碱性激发剂 2.4～2.9%

膨胀材料 7.0～9.0%

铁尾矿 24.0～29.0%

玻璃纤维 3.0～4.5%

水 余量；

上述原料的重量百分含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述的一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其特征在于：所述铁尾矿堆积密度为2000～2200kg/m³，按照《工业固体废弃物采样制样技术规范》和《固体废弃物实验分析评价手册》中所述方法采集，其中放射性物质含量符合GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，有害元素含量符合GB/T14684《建筑用砂》标准。

3.根据权利要求1所述的一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其特征在于：所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥，强度等级为32.5或42.5或52.5中的任意一种；所述碱性激发剂是指普通的市售熟石灰；所述膨胀材料是指粒径为2.50mm～4.75mm之间的珍珠岩。

4.根据权利要求1所述的一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板，其特征在于：所述模板的产品性能要求如下：①干容重＜1000kg/m³；②抗压强度＞2.0MPa；③抗折强度＞1.5MPa；④导热系数＜0.231W/M·K；⑤抗冲击＞10J；⑥防火阻燃等级：A级；⑦外表面及边缘平整光滑，无开裂，与浇注料接触面粗糙。

5.如权利要求1所述的一种掺用铁尾矿的GRC型轻质保温免拆模板的制备方法，其特征在于制备过程包括下述步骤：

（1）按配方比例取铁尾矿、玻璃纤维和适量水加入搅拌器中搅拌4～5min，使铁尾矿、玻璃纤维混合均匀并充分润湿；

（2）按配方比例取碱性激发剂、膨胀材料和胶凝材料加入搅拌器中搅拌2～4min；

（3）将余量水和聚羧酸系高效减水剂混合均匀后加入搅拌器中，搅拌4～5min得到工作性良好的混合料；

（4）将混合料入模振实成型，标准养护10～16小时脱模，脱模后养护至可码垛、运输即完成制备过程。