CN110759675A - 一种尾矿砂蒸压加砌块替代物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种尾矿砂蒸压加砌块替代物及其制备方法，按质量百分比，该替代物为以下组分的原料与水的混合物：建筑垃圾10‑20％，水泥15‑20％，石灰10‑12％，石膏5％‑8％，尾矿砂46‑55％，铝膏0.08‑0.12％；其中，混合时的水料比为0.58‑0.61。

Description

一种尾矿砂蒸压加砌块替代物及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑墙体材料技术领域，具体涉及一种以建筑垃圾粉和尾矿砂为主料的尾矿砂蒸压加砌块替代物及其制备方法。
背景技术
尾矿砂是工业固体废弃物的主要组成部分，含硅量较高，可作为生产蒸压加气混凝土砌块的主要硅质原料，而加气混凝土是集轻质、保温、防火、吸音、环保等诸多优点于一身的新型建筑材料。利用尾矿砂生产蒸压加气混凝土砌块，既实现了变废为宝，废弃物的再资源化，且生产的砌块产品也符合当前的产业政策，具有显著的环保、经济效应，同时，对加快尾矿砂开采企业废弃物的资源综合利用，推进循环经济的发展具有积极的意义。然而尾矿中其余成分不利于制品性能的提升，经机械球磨之后的建筑垃圾细料中包含许多活性成分，如未完全水化的水泥凝胶、Al2O3、碳酸钙等，可与水泥生石灰在料浆中继续发生水化反应，增加了活性，从而提高加砌块的强度。因此，建筑垃圾如果能得到循环利用，则可以实现社会、经济与环境效益的和谐统一，同时必将具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提高固废资源利用率，提供一种以建筑垃圾和尾矿砂作为主料的尾矿砂蒸压加砌块替代物。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种尾矿砂蒸压加砌块替代物，按质量百分比，其为以下组分的原料与水的混合物：
建筑垃圾10-20％，水泥15-20％，石灰10-12％，石膏5％-8％，尾矿砂46-55％，铝膏0.08-0.12％；其中，混合时的水料比为0.58-0.61。
作为本技术方案的进一步改进，优选配合比为建筑垃圾10-15％，水泥 16-18％，石灰10-12％，石膏5％-6％，尾矿砂47％-50％，铝膏0.08％-0.10％；其中，混合时的水料比为0.58-0.60。
作为本发明的优选实施例之一，所述建筑垃圾SiO2的含量在55％以上。
也作为本发明的优选实施例之一，所述石灰的有效CaO含量在75％以上。
还作为本发明的优选实施例之一，所述水泥为52.5级硅酸盐水泥。
本发明所要解决的另一技术问题，在于提供一种上述尾矿砂蒸压加砌块替代物的制备方法。
该制备方法采用如下步骤：
(1)原材料加工处理：
将建筑垃圾粉料经过颚式破碎机初次破碎，再经球磨机粉磨20-30min；
(2)称量配料：
将建筑垃圾粉料、尾矿砂、石灰、水泥、石膏按照质量百分比称量好，并且混合均匀，制成干物料；铝膏按干物料的百分比选取备用；
(3)物料搅拌浇筑：
在确定的水料比下，将铝膏溶入50-60℃的热水中，搅拌均匀得到铝膏悬浮液，然后直接倒入干物料制成的料浆中，在水泥净浆搅拌机中先慢速搅拌 30-45s，再快速搅拌20-30s，迅速将料浆浇筑于试模中，放在45-55℃的恒温干燥箱；
(4)静停养护：
在45℃-55℃的混凝土恒温恒湿标准养护箱中养护，发气静停2-4小时；
(5)蒸压釜养护：
将静停养护好的试块拆模，蒸样制度为：
①预先抽真空30-50min至0.06MPa；
②升压升温1.5-2.5h至1.0-1.25MPa，180-190℃，恒压6-8h；
③降压1.5-2h至0MPa；
(6)制品出釜检测：
将蒸压养护好的试块取出，进行干密度、吸水率、抗压强度等物理性能的测试。
作为本发明制备方法的优选实施例，步骤(3)中，在确定的水料比下，将铝膏溶入55℃的热水中，搅拌均匀得到铝膏悬浮液，然后直接倒入干物料制成的料浆中，在水泥净浆搅拌机中先慢速搅拌45s，再快速搅拌30s，迅速将料浆浇筑于试模中，放在55℃的恒温干燥箱。
本发明提供的尾矿砂蒸压加砌块替代物利用机械球磨激发建筑垃圾中的硅铝，以提高产品性能，使产品性能优良。本配方的主要原料为固废，其他原料种类较少且均为常规的成本较低的化学品，有利于成本控制，实现了固废资源化、环保和降低成本的目的。
本发明蒸压加气块的优点在于：原料中的尾矿砂、建筑垃圾为主要硅质材料，不仅可以解决尾矿砂大量堆填占用土地资源，污染环境的问题，还能实现变废为宝，同时利用建筑垃圾享有国家免税政策，降低制备成本低，有利于固废资源化利用。制备所得的蒸压加砌块具有良好的物理力学性能及耐久性能，经测试符合国家标准GB 11968-2008的A3.5B06要求。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
本发明提供了一种建筑垃圾粉替代尾矿砂蒸压加砌块及其制备方法。该加砌块按照质量百分比的组分组成：建筑垃圾10-20％，水泥15-20％，石灰10-12％，石膏5％-8％，尾矿砂46-55％，铝膏0.08-0.12％，水料比为0.58-0.61，搅拌均匀后浇筑成型，再经蒸压养护得到蒸压加砌块。本发明选用固体废弃物——尾矿砂、建筑垃圾为主要原料，建筑垃圾经机械球磨后能对其起到机械活化作用，所制备的加砌块各项指标达到GB 11968-2008《蒸压加气混凝土砌块标准》中的 A3.5B06要求，为建筑垃圾资源化利用提供新的途径。
以下结合具体实施例对本发明进一步说明，本发明的内容完全不限于此。
实施例1：
一种建筑垃圾粉替代尾矿砂蒸压加砌块及其制备方法，该加砌块按照质量百分比的组分组成：建筑垃圾11.3％，水泥16％，石灰12％，石膏5.6％，尾矿砂55％，铝膏0.10％，水料比为0.58。具体步骤如下：
(1)原材料加工处理，建筑垃圾废弃混凝土和红砖需要经过颚式破碎机初次破碎，再经球磨机粉磨20-30min；
(2)称量配料，将建筑垃圾粉料、尾矿砂、石灰、水泥、石膏按照质量百分比称量好，并且混合均匀，制成干物料。铝膏按干物料的百分比选取备用；
(3)物料搅拌浇筑，在确定的水料比下，将铝膏溶入55℃的热水中，搅拌均匀得到铝膏悬浮液，然后直接倒入干物料制成的料浆中，在水泥净浆搅拌机中先慢速搅拌45s，再快速搅拌30s，迅速将料浆浇筑于试模中，放在45℃的恒温干燥箱；
(4)静停养护，在45℃-55℃的混凝土恒温恒湿标准养护箱中养护，发气静停2-4小时；
(5)蒸压釜养护，将静停养护好的试块拆模，蒸样制度为：①预先抽真空 30-50min至0.06MPa；②升压升温1.5-2.5h至1.0-1.25MPa，180-190℃，恒压 6-8h；③降压1.5-2h至0MPa；
(6)制品出釜检测，将蒸压养护好的试块取出，进行干密度、吸水率、抗压强度等物理性能的测试。
经测试，其性能测试结果如下：抗压强度3.8MPa，干密度557kg/m3，干燥收缩值0.17mm/m，冻后质量损失1.2％，导热系数0.13W/(m·K)。
实施例2：
一种建筑垃圾粉替代尾矿砂蒸压加砌块及其制备方法，该加砌块按照质量百分比的组分组成：建筑垃圾17％，水泥16％，石灰10％，石膏3.4％，尾矿砂 53.52％，铝膏0.08％，水料比为0.59。上述蒸压加气块的制备方法参照实施例1。
经测试，其性能测试结果如下：抗压强度3.6MPa，干密度545kg/m3，干燥收缩值0.32，冻后质量损失1.8％，导热系数0.16W/(m·K)。
实施例3：
一种建筑垃圾粉替代尾矿砂蒸压加砌块及其制备方法，该加砌块按照质量百分比的组分组成：建筑垃圾11.5％，水泥16％，石灰12％，石膏5.39％，尾矿砂55％，铝膏0.11％，水料比为0.60。上述蒸压加气块的制备方法参照实施例1。
经测试，其性能测试结果如下：抗压强度3.7MPa，干密度560kg/m3，干燥收缩值0.27，冻后质量损失1.5％，导热系数0.15W/(m·K)。
实施例4：
一种建筑垃圾粉替代尾矿砂蒸压加砌块及其制备方法，该加砌块按照质量百分比的组分组成：建筑垃圾20.4％，水泥16.5％，石灰14％，石膏2.5％，尾矿砂46.5％，铝膏0.10％，水料比为0.60。上述蒸压加气块的制备方法参照实施例1。
经测试，其性能测试结果如下：抗压强度3.5MPa，干密度542kg/m3，干燥收缩值0.38，冻后质量损失2.0％，导热系数0.16W/(m·K)。

Claims (7)

1.一种尾矿砂蒸压加砌块替代物，其特征在于，按质量百分比，其为以下组分的原料与水的混合物：
建筑垃圾10-20％，水泥15-20％，石灰10-12％，石膏5％-8％，尾矿砂46-55％，铝膏0.08-0.12％；其中，混合时的水料比为0.58-0.61。
2.根据权利要求1所述的尾矿砂蒸压加砌块替代物，其特征在于，建筑垃圾12-17％，水泥16-18％，石灰10-12％，石膏5％-6％，尾矿砂47％-52％，铝膏0.08％-0.10％；其中，混合时的水料比为0.58-0.60。
3.根据权利要求1所述的尾矿砂蒸压加砌块替代物，其特征在于，所述建筑垃圾SiO2的含量在55％以上。
4.根据权利要求1所述的尾矿砂蒸压加砌块替代物，其特征在于，所述石灰的有效CaO含量在75％以上。
5.根据权利要求1所述的尾矿砂蒸压加砌块替代物，其特征在于，所述水泥为52.5级硅酸盐水泥。
6.一种权利要求1-5中任一权利要求所述尾矿砂蒸压加砌块替代物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)原材料加工处理：
将建筑垃圾粉料经过颚式破碎机初次破碎，再经球磨机粉磨20-30min；
(2)称量配料：
将建筑垃圾粉料、尾矿砂、石灰、水泥、石膏按照质量百分比称量好，并且混合均匀，制成干物料；铝膏按干物料的百分比选取备用；
(3)物料搅拌浇筑：
在确定的水料比下，将铝膏溶入50-60℃的热水中，搅拌均匀得到铝膏悬浮液，然后直接倒入干物料制成的料浆中，在水泥净浆搅拌机中先慢速搅拌30-45s，再快速搅拌20-30s，迅速将料浆浇筑于试模中，放在45-55℃的恒温干燥箱；
(4)静停养护：
在45℃-55℃的混凝土恒温恒湿标准养护箱中养护，发气静停2-4小时；
(5)蒸压釜养护：
将静停养护好的试块拆模，蒸样制度为：
①预先抽真空30-50min至0.06MPa；
②升压升温1.5-2.5h至1.0-1.25MPa，180-190℃，恒压6-8h；
③降压1.5-2h至0MPa；
(6)制品出釜检测：
将蒸压养护好的试块取出，进行干密度、吸水率、抗压强度等物理性能的测试。
7.根据权利要求6的制备方法，其特征在于，
步骤(3)中，在确定的水料比下，将铝膏溶入55℃的热水中，搅拌均匀得到铝膏悬浮液，然后直接倒入干物料制成的料浆中，在水泥净浆搅拌机中先慢速搅拌45s，再快速搅拌30s，迅速将料浆浇筑于试模中，放在55℃的恒温干燥箱。
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