CN112811870A - 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法 - Google Patents

掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112811870A
CN112811870A CN202110074994.1A CN202110074994A CN112811870A CN 112811870 A CN112811870 A CN 112811870A CN 202110074994 A CN202110074994 A CN 202110074994A CN 112811870 A CN112811870 A CN 112811870A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
polystyrene
fly ash
weight
wall material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110074994.1A
Other languages
English (en)
Inventor
顾晓薇
葛晓伟
刘朋
王诗凝
邹明欣
王禹升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Shenyang University of Technology
Original Assignee
Northeastern University China
Shenyang University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China, Shenyang University of Technology filed Critical Northeastern University China
Priority to CN202110074994.1A priority Critical patent/CN112811870A/zh
Publication of CN112811870A publication Critical patent/CN112811870A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06—Quartz; Sand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/08—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/12—Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/146—Silica fume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明涉及一种掺合铁尾矿‑粉煤灰‑聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法，属于建筑材料工程技术领域，包括以下重量份的原料：铁尾矿45份~60份，水泥熟料12.4份~15份，微硅灰4.2份~5份，机制砂7份~11.4份，粉煤灰16份~23份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.4份~0.6份，聚丙烯纤维0.2份~0.4份，水20份~30份，高效减水剂0.8份~1.5份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.05份~0.2份，可再分散乳胶粉0.05份~0.2份；本发明的优点是降低成本，减少环境污染，避免造成资源浪费；工艺简单，操作方便，安装便捷；具有轻质、防火、隔音、防潮、抗震、耐久性好、粘贴性强等优点。

Description

掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于建筑材料工程技术领域，特别是涉及一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法。
背景技术
墙体是建筑的主要构件，具有承重、分隔空间、有良好的隔声性能、保温、隔热等特性。长久以来，墙体一直以烧结粘土砖为主要材料，烧结砖具有自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低、破坏大量耕地等缺点。因此一些新型墙体材料便替代而出，以轻质条板类外墙板为主，其中蒸压加气混凝土墙板占比较高，但在我国该类产品相对集成化程度低，往往有防水、耐久性能不佳等缺点。
相对于蒸压加气混凝土墙板技术，我国混凝土墙板技术较成熟，如公开号为CN85109298A“抗碱玻璃纤维增强轻质混凝土板材的制造方法”专利，公开的组分及配方为:硅质材料40~70，钙质胶凝材料为30~60,抗碱玻璃纤维0.5~4，加入适量的膨胀珍珠岩。又如CN1261600A“非蒸养泡沫混凝土板材”的专利，公开的组分及配方比为：无机胶凝材料低碱水泥40~60份，填料粉煤灰25~40份，纤维0.4~0.7份，发泡剂1.4~3份，另加水，水与上述各组分总量比50~500：100，按照常规墙材的工艺方法制成板。现有的泡沫混凝土板具有以下缺点；(1)胶凝材料的成本较高；（2）导热系数高；(3）重量大；（4）泡沫混凝土强度不高，一般在300~500kg/m3的泡沫混凝强度难以达到墙体强度要求。因此研究出一种轻质、高强、保温隔热效果好的墙体材料是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法，具有防火、隔音、轻质、防潮、抗震、耐久性好、粘贴性强的优点，同时实现大比例消耗粉煤灰和铁尾矿、降低能源消耗和降低CO2排放的目的，使环境污染减少；并且在施工中具有方便、快捷、环保的特点。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案如下：
掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，包括以下重量份的原料：铁尾矿45份~60份，水泥熟料12.4份~15份，微硅灰4.2份~5份，机制砂7份~11.4份，粉煤灰16份~23份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.4份~0.6份，聚丙烯纤维0.2份~0.4份，水20份~30份，高效减水剂0.8份~1.5份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.05份~0.2份，可再分散乳胶粉0.05份~0.2份。
进一步的，所述的铁尾矿为高硅型铁尾矿，包括以下重量份的原料：SiO265份~68.44份, Fe2O3 9.125份~10.9份，Al2O3 7.89份~8.10份，S03 5.37份~6.44份，CaO2.53份~2.91份。
进一步的，所述水泥熟料为42.5的普通硅酸盐水泥；所述微硅灰的粒径为0.1~0.3um，其中SiO2含量≥90%。
进一步的，所述机制砂的细度模数为1.6~2.2，粒径为0.15~4.75mm，砂样筛分试验结果：4.75mm粒径5份，2.36mm粒径15份，1.18mm粒径28份，0.6mm粒径46份，0.3mm粒径85份，0.15mm粒径96份。
进一步的，所述粉煤灰为II级灰或III级灰，粒径为1~100um，需水量95%~105%。
进一步的，所述聚苯乙烯泡沫颗粒由可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成，聚苯乙烯泡沫颗粒的直径为3mm和5mm，表观密度为15kg/m3和4.5kg/m3，并在浆体材料中按1：1重量份数比掺配的方式进行制备。
进一步的，所述聚丙烯纤维为束状单丝，长度为3-20mm，直径为30~50um，密度为0.91g/cm3。
进一步的，所述高效减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，成分是分子量为5000－50000的聚羧酸聚合物。
进一步的，所述可再分散乳胶粉由醋酸乙烯酯与乙烯共聚乳胶粉组成，重量份数比为4：6。
所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料中加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间1h~3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到600~1000m2/kg；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余一半的水加入，进行搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，制得掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
本发明具有的优点或积极效果是：
（1）本发明掺入了一定比例的粉煤灰，可节约水泥用量，使水灰比增大，水化反应也受到相应的影响。粉煤灰的掺入显著改善了水泥浆体的孔隙结构，使得大孔减少而微孔增加，粉煤灰对水泥浆体孔结构的改善是由于粉煤灰的密实效应作用的结果。在早期,大量细小的粉煤灰颗粒填充在熟料矿物的水化产物孔隙中，将原来的大孔分割为很多细小且互不连通的小孔,使硬化浆体的密实度提高。并且由于熟料矿物水化，然后放出的Ca(OH)2，再与粉煤灰的活性组分反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物。同时，由于火山灰反应降低了氢氧化钙的浓度，从而加速了水泥熟料的水化，降低水化热，减少徐变，从而改善了材料的和易性和可泵性。另外粉煤灰中含有大量的玻璃微珠，还有一定量的漂珠，在制作板材时可提高其抗腐蚀能力，能明显改善和增强混凝土及其制品的结构强度，提高工作性能，提高抗渗能力，改善耐久性，能够避免混凝土制品产生的裂纹，可制备出性能优良的绿色节能产品；
（2）本发明是一种轻质的墙体材料，掺入了大量的废弃铁尾矿粉，能够很好的利用全国总堆存量50亿吨的铁尾矿，既降低了成本、节约了资源，适量的铁尾矿粉微粒填充了混凝土中的孔隙，减小孔的尺寸，增强混凝土的密实性，起到微级配作用，改善混凝土的级配，提高混凝土流动性，使混凝土获得良好的工作性能和强度，提高泡沫混凝土抗冻融性等作用，满足国家建材的发展要求；
（3）本发明掺入了一定量的聚苯乙烯泡沫颗粒，使内部形呈蜂窝状，一定程度改善了混凝土拌合物自重大和保温隔热隔音性能的缺点。同时为了解决聚苯乙烯泡沫颗粒悬浮问题，可以采取同胶凝材料一起干拌，再加水。也可以采取向胶凝材料中加入50%的水及可再分散乳胶粉，提高浆体的粘结力，充分粘住聚苯乙烯泡沫颗粒，使其均匀分布；
（4）本发明掺入了一定的微硅粉，提高了聚苯乙烯泡沫颗粒和水泥的粘结力；
（5）本发明采用了铁尾矿和粉煤灰共同掺入，为了解决其掺量及配比问题，有效的改善墙体的强度，抗冻等性能，本发明提供了合适的配方，使双掺粉煤灰和铁尾矿的砂浆的后期强度上升幅度较大,表现出“叠加效应”；
（6）本发明采用的砂为机制砂，砂子的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配程度。级配好的砂子，不仅可以节省水泥，还可以提高混凝土和砂浆的密实度和强度。因此采用不同粒径的机制砂搭配，能够有效改善浆体的条件，同时能够减少环境污染，避免造成资源浪费；
（7）本发明工艺简单，操作方便，适用于制作不同规格及形状的墙体，同时安装也比较便捷；同时抗裂纤维使混凝土的抗裂性提升，具有轻质、防火、隔音、防潮、抗震、耐久性好、粘贴性强等特点，并且制造成本低、环保价值高，适用于各类建筑。
具体实施方式
结合本发明内容结合以下具体实施例进行说明。
一种掺合铁尾矿-聚苯乙烯轻质墙体材料，由铁尾矿粉、聚苯乙烯泡沫颗粒、粉煤灰、微硅粉和水泥按适当比例配比，按照以下工艺方法完成:先将按配合比设计要求的水泥、粉煤灰和微硅粉进行充分搅拌，然后将抗裂纤维加入充分混合得到粉体材料；将羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；将粉体材料加入其中，充分搅拌打散；将加入50%水和高效减水剂；随后加入铁尾矿粉和机制砂和再分散胶粉，其搅拌至浆料充分混合；最后加入剩余的水，制成混凝土混合料，搅拌至充分。将混凝土混合料装入预制模具中，在面层涂上碳酸钙，浇注成型为不同强度等级的制品或不同形状的制品。浇注时，可直接将拌和物浇注在表面涂满润滑油的底模中。带模养护周期为1~2天，养护期龄为14-28天。最终达到面密度52.6~80kg/m2，抗压强度3.03MPa~3.53MPa，各项性能均能符合GB/T23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》中的要求，也基本没有面层脱落、U型槽裂缝、颗粒分布不均匀、飞边毛刺、板面易折等问题，是合格的聚苯乙烯泡沫颗粒轻质夹心隔墙板产品。
实施例1
一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，包括以下重量份的原料：铁尾矿45份，水泥熟料15份，微硅灰5份，机制砂11.4份，粉煤灰23份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.6份，聚丙烯纤维0.2份，水20份，高效减水剂1.2份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.05份，可再分散乳胶粉0.05份。
所述的铁尾矿为高硅型铁尾矿，包括以下重量份的原料：SiO265份~68.44份,Fe2O3 9.125份~10.9份，Al2O3 7.89份~8.10份，S03 5.37份~6.44份，CaO2.53份~2.91份。
所述水泥熟料为42.5的普通硅酸盐水泥；所述微硅灰的粒径为0.1~0.3um，其中SiO2含量≥90%；
所述机制砂的细度模数为1.6~2.2，粒径为0.15~4.75mm，砂样筛分试验结果：4.75mm粒径5份，2.36mm粒径15份，1.18mm粒径28份，0.6mm粒径46份，0.3mm粒径85份，0.15mm粒径96份。
所述粉煤灰为II级灰或III级灰，粒径为1~100um，需水量95%~105%。
所述聚苯乙烯泡沫颗由可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成，聚苯乙烯泡沫颗粒的直径为3mm和5mm，表观密度为15kg/m3和4.5kg/m3，并在浆体材料中按1：1重量份数比掺配的方式进行制备。
所述聚丙烯纤维为束状单丝，长度为3-20mm，直径为30~50um，密度为0.91g/cm3。
所述高效减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，主要成分是分子量为5000－50000的聚羧酸聚合物系列产品。
所述可再分散乳胶粉由醋酸乙烯酯与乙烯共聚乳胶粉组成，组份重量份数比为4：6。
所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到1000m2/kg，部分颗粒具有活性；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余的一半的水加入，进行充分搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，便制
得一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
实施例2
一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，包括以下重量份的原料：铁尾矿50份，水泥熟料13.1份，微硅灰4.5份，机制砂11份，粉煤灰21份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.4份，聚丙烯纤维0.3份，水25份，高效减水剂1.0份，羟丙基甲基纤维素HPMC0.1份，可再分散乳胶粉0.1份。
所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间1h~3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到600~1000m2/kg，部分颗粒具有活性；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余的一半的水加入，进行充分搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，便制
得一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
实施例3
一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，包括以下重量份的原料：铁尾矿55份，水泥熟料12.7份，微硅灰4.5份，机制砂9份，粉煤灰18.3份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.5份，聚丙烯纤维0.4份，水30份，高效减水剂0.9份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.15份，可再分散乳胶粉0.15份。
所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间1h~3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到600~1000m2/kg，部分颗粒具有活性；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余的一半的水加入，进行充分搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，便制
得一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
实施例4
一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，包括以下重量份的原料：铁尾矿60份，水泥熟料12.4份，微硅灰4.2份，机制砂7份，粉煤灰16份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.4份，聚丙烯纤维0.4份，水30份，高效减水剂0.8份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.2份，可再分散乳胶粉0.2份。
所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行充分搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间1h~3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到600~1000m2/kg，部分颗粒具有活性；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余的一半的水加入，进行充分搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，便制
得一种掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
上述四项实施例的混凝土拌合物，按照本发明生产工艺进行搅拌，注入150mm× 150mm×150mm的立方体模具中，在20℃，湿度为90%的条件养护24h，取出，脱模，在温度20± 2℃、相对湿度在95%以上的养护条件下，养护28d，测得的性能，如下表：
样品 S1 S2 S3 S4
面密度（kg/m<sup>2</sup>） 52.6 64.1 73.5 80
抗压强度（MPa） 3.24 3.53 3.45 3.03
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：铁尾矿45份~60份，水泥熟料12.4份~15份，微硅灰4.2份~5份，机制砂7份~11.4份，粉煤灰16份~23份，聚苯乙烯泡沫颗粒0.4份~0.6份，聚丙烯纤维0.2份~0.4份，水20份~30份，高效减水剂0.8份~1.5份，羟丙基甲基纤维素HPMC 0.05份~0.2份，可再分散乳胶粉0.05份~0.2份。
2.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述的铁尾矿为高硅型铁尾矿，包括以下重量份的原料：SiO265份~68.44份, Fe2O3 9.125份~10.9份，Al2O3 7.89份~8.10份，S03 5.37份~6.44份，CaO2.53份~2.91份。
3.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述水泥熟料为42.5的普通硅酸盐水泥；所述微硅灰的粒径为0.1~0.3um，其中SiO2含量≥90%。
4.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述机制砂的细度模数为1.6~2.2，粒径为0.15~4.75mm，砂样筛分试验结果：4.75mm粒径5份，2.36mm粒径15份，1.18mm粒径28份，0.6mm粒径46份，0.3mm粒径85份，0.15mm粒径96份。
5.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述粉煤灰为II级灰或III级灰，粒径为1~100um，需水量95%~105%。
6.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述聚苯乙烯泡沫颗粒由可发性聚苯乙烯树脂珠粒为基础原料膨胀发泡制成，聚苯乙烯泡沫颗粒的直径为3mm和5mm，表观密度为15kg/m3和4.5kg/m3，并在浆体材料中按1：1重量份数比掺配的方式进行制备。
7.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述聚丙烯纤维为束状单丝，长度为3-20mm，直径为30~50um，密度为0.91g/cm3。
8.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述高效减水剂为聚羧酸减水剂，减水率≥25%，成分是分子量为5000－50000的聚羧酸聚合物。
9.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料，其特征在于：所述可再分散乳胶粉由醋酸乙烯酯与乙烯共聚乳胶粉组成，重量份数比为4：6。
10.根据权利要求1所述的掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将所述重量份的水泥熟料、微硅灰和粉煤灰进行无水混合搅拌均匀；
（2）将所述重量份的羟丙基甲基纤维素HPMC加水搅拌均匀制成混合溶液，将聚苯乙烯泡沫颗粒浸入，使液体吸附包裹在聚苯乙烯泡沫颗粒表面和内部浅表面；
（3）将步骤（2）的聚苯乙烯泡沫颗粒打散投入步骤（1）的粉体中，进行搅拌，使聚苯乙烯泡沫颗粒表面生成一层水泥浆体；
（4）往步骤（3）所得的粉体材料中加入所述重量份的一半的水和所述重量份高效减水剂；
（5）将聚丙烯纤维加入步骤（4）所得浆料并充分搅拌；
（6）选用筛选粒径为0.075mm~0.5mm的铁尾矿进行机械活化，利用球磨机进行机械研磨，粉末时间1h~3h，粉磨后的铁尾矿比面积达到600~1000m2/kg；
（7）将步骤（6）中磨细活化后铁尾矿、机制砂和可再分散乳胶粉加入步骤（5）所得浆料，进行简单搅拌，最后将所述重量份剩余一半的水加入，进行搅拌，搅拌成混凝土混合料；
（8）把浆料倒入模体中，静止，自然养护，1d后脱模，养护龄期为28d，制得掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯轻质墙体材料。
CN202110074994.1A 2021-01-20 2021-01-20 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法 Pending CN112811870A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110074994.1A CN112811870A (zh) 2021-01-20 2021-01-20 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110074994.1A CN112811870A (zh) 2021-01-20 2021-01-20 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112811870A true CN112811870A (zh) 2021-05-18

Family

ID=75858337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110074994.1A Pending CN112811870A (zh) 2021-01-20 2021-01-20 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112811870A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115142578A (zh) * 2022-07-22 2022-10-04 河北建筑工程学院 一种铁尾矿与糯米改性夯土墙及其制备方法
CN115674399A (zh) * 2022-09-16 2023-02-03 广西晖龙科技有限公司 一种利用工业冶炼尾渣制备泡沫自保温砌块的方法及设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494514A (en) * 1994-06-14 1996-02-27 Goodson & Associates, Inc. Weather resistant soil cement
CN103121855A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 肖力光 一种基于铁尾矿粉的自保温节能墙体材料及其制造方法
CN110372247A (zh) * 2019-08-27 2019-10-25 江苏金木土科技有限公司 一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法
CN111253127A (zh) * 2020-02-10 2020-06-09 南阳师范学院 一种c30碳纤维碎砖再生混凝土及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494514A (en) * 1994-06-14 1996-02-27 Goodson & Associates, Inc. Weather resistant soil cement
CN103121855A (zh) * 2011-11-21 2013-05-29 肖力光 一种基于铁尾矿粉的自保温节能墙体材料及其制造方法
CN110372247A (zh) * 2019-08-27 2019-10-25 江苏金木土科技有限公司 一种基于铁尾矿粉的混凝土掺合料及其制备方法
CN111253127A (zh) * 2020-02-10 2020-06-09 南阳师范学院 一种c30碳纤维碎砖再生混凝土及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王长龙等: "《铁尾矿综合利用基础研究》", 31 January 2015, 中国建材工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115142578A (zh) * 2022-07-22 2022-10-04 河北建筑工程学院 一种铁尾矿与糯米改性夯土墙及其制备方法
CN115674399A (zh) * 2022-09-16 2023-02-03 广西晖龙科技有限公司 一种利用工业冶炼尾渣制备泡沫自保温砌块的方法及设备
CN115674399B (zh) * 2022-09-16 2023-09-01 广西晖龙科技有限公司 一种利用工业冶炼尾渣制备泡沫自保温砌块的方法及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110776334B (zh) 一种大空心率超高韧性水泥基墙板及其制备方法
CN103951358B (zh) 一种用建筑废弃物制造整体住宅发泡轻质墙体及制造方法
WO2015130677A1 (en) Improved fire core compositions and methods
CN110950604A (zh) 一种基于sap的机制砂超高性能混凝土及其制备方法与应用
CN113461372B (zh) 一种轻集料混凝土及其制备方法
CN112341101B (zh) 一种轻质再生混凝土及其制备方法
CN101357830A (zh) 一种高性能的混凝土膨胀剂
CN112811870A (zh) 掺合铁尾矿-粉煤灰-聚苯乙烯的混凝土墙体材料及其制备方法
CN108395276A (zh) 一种利用建筑废弃物制备轻质高强现浇混凝土隔墙的方法
CN109776057A (zh) 一种用于立模工艺生产的发泡保温板材料及其制备方法
CN110194641B (zh) 一种界面增强磷石膏轻质内墙隔板及其制备方法
CN103803909B (zh) 一种泡沫玻璃颗粒混凝土
CN101948289A (zh) 一种建筑抹灰施工时冲筋用的砂浆及其施工方法
CN114890757A (zh) 一种再生骨料混凝土及其制备方法
CN110698148A (zh) 一种发泡墙体材料及其制备方法
CN108726958A (zh) 一种利用建筑废弃物制备混凝土隔墙的方法
CN100462323C (zh) 轻骨料砼模壳墙体构件材料及其生产工艺
CN110407493B (zh) 一种利用建筑垃圾制备混凝土的方法
CN110304882B (zh) 一种磷石膏基地聚合物铁尾矿砂混凝土及其制备方法
CN108609988B (zh) 一种利用萤石选矿废渣-石英尾渣生产加气混凝土砌块的方法
CN104557124B (zh) 轻质抗裂混凝土及其制备方法
CN115259893B (zh) 一种轻质环保建筑材料
CN108863236B (zh) 免搅拌超轻陶粒混凝土切割板的制备方法及免搅拌超轻陶粒混凝土切割板
CN110950568A (zh) 一种多功能无机复合泡沫混凝土改性剂及制备方法
CN115124298B (zh) 一种利用废弃石粉制备的高强再生骨料混凝土及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210518

RJ01 Rejection of invention patent application after publication