CN115806412B - 一种多固废基地聚物吸波混凝土材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多固废基地聚物吸波混凝土材料及其制备方法，该混凝土材料由下到上包括损耗层和匹配层，两层均由固体粉料、吸波剂及碱激发剂构成；其中损耗层以钢纤维与空心玻璃微珠作为吸波剂，匹配层以空心玻璃微珠作为吸波剂，固体粉料是由铁尾矿与矿渣组成，碱激发剂是由固体氢氧化钠、水玻璃与水混合制成。本发明以铁尾矿和矿渣为主要原料，通过与碱激发剂混合，并利用固废充当吸波剂，得到一种新型吸波混凝土材料，其工艺简单、无CO2排放，在1‑18 GHz超高频率范围吸收效果显著，同时具有良好的力学性能，能满足一般民用与工业建筑使用需求，同时也实现了对铁尾矿和矿渣的资源化利用，有效解决了尾矿堆存与带来的环境污染问题。

Description

一种多固废基地聚物吸波混凝土材料及其制备方法
技术领域
本发明属于吸波材料领域，具体涉及一种多固废基地聚物吸波混凝土材料及其制备方法。
背景技术
随着现代无线电通讯技术、微波技术和各类电子产品的广泛应用，电磁辐射成为危害人体和环境的重要污染源。具有电磁波屏蔽及吸收功能的混凝土建筑材料用量大、用途广，同时其本身具有一定的吸波性能，有望解决现代工业越来越严重的电磁波污染。然而，在传统硅酸盐水泥混凝土中添加电磁波屏蔽和吸收材料的方式通常存在以下缺陷：1）电磁波衰减材料的不均匀分布导致混凝土材料性能恶化和衰减效果不佳；2）复合材料和高成本复合材料制备的混凝土材料虽然性能优异，但造价成本高，制备流程复杂；3）单一材料衰减方式单一，衰减电磁波功能弱且衰减波段窄。
铁尾矿是我国大宗工业固体废弃物的主要组成部分，其尾矿库存量大，不仅占用土地、污染环境，若不加以处理，会造成环境污染和二次资源的浪费。因此，综合利用铁尾矿固废资源是处理大宗工业固废的重要趋势。铁尾矿中含有大量磁性组分，同时兼具透波性能，能够对电磁波产生衰减作用，是一种良好的吸波载体，可以达到防护电磁污染的作用。
地聚合物作为一种或多种活性硅铝质原料通过碱性激发剂作用下得到具有[SiO4]四面体和[AlO4]四面体结构单元组成的三维立体网络结构的无机胶凝材料，是继传统水泥（OPC）之后的第三代水泥，具有耗能低、制备工序简单、低CO2排放、强度高以及耐久性好等优点。作为一种新型混凝土材料，其原材料来源广泛，以铁尾矿为原料来制备地聚合物，不仅可以有效利用铁尾矿，同时利用铁尾矿自身含有的磁性组分和金属氧化物，还可以达到有效防护电磁波污染的效果。但目前以固废作为地聚物吸波混凝土材料研究较少，因此研究铁尾矿固废制备地聚物吸波混凝土材料对于综合利用尾矿和建筑吸波材料领域具有重要的意义。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明的目的是提供一种多固废基地聚物吸波混凝土材料及其制备方法，其通过添加矿渣、铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维制备的双层地聚物吸波混凝土材料，显著提高了地聚物的吸波性能和抗压强度，起到了极好的技术效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其由下到上包括损耗层和匹配层；所述损耗层和匹配层均由固体粉料、吸波剂及碱激发剂构成。
进一步地，损耗层固体粉料由铁尾矿与矿渣按重量百分数之比为40~60:60~40构成；损耗层吸波剂为钢纤维与空心玻璃微珠的组合物，其中，钢纤维的用量占损耗层固体粉料体积的0.25%~1%，空心玻璃微珠的用量占损耗层固体粉料体积的10%~20%；损耗层碱激发剂为固体氢氧化钠、水玻璃与水的混合物；其中，水玻璃的用量为损耗层固体粉料质量的25%~40%，固体氢氧化钠的用量为水玻璃质量的0.1~0.3倍，水的用量与损耗层固体粉料的质量比为0.1~0.3；
匹配层固体粉料由铁尾矿与矿渣按重量百分数之比为40~60:60~40构成；匹配层吸波剂为空心玻璃微珠，其用量占匹配层固体粉料体积的10%~20%；匹配层碱激发剂为固体氢氧化钠、水玻璃与水的混合物；其中，水玻璃的用量为匹配层固体粉料质量的25%~40%，固体氢氧化钠的用量为水玻璃质量的0.1~0.3倍，水的用量与匹配层固体粉料的质量比为0.1~0.3。
进一步地，按重量百分数之和为100%计，所述铁尾矿中各组分所占质量百分数为：SiO2 30%~50%、Al2O3 10%~20%、Fe2O3 20%~30%、CaO 5%~10%、MgO 1%~3%、K2O 1%~3%、Na2O 1%~3%、TiO2 1%~2%、MnO 0.1%~0.5%，其烧失量为0.4%~1%；
所述矿渣中各组分所占质量百分数为：SiO2 25%~40%、Al2O3 5%~20%、Fe2O3 0.1%~1%、CaO 30%~50%、MgO 1%~3%、TiO2 1%~2%、Na2O 0.1%~1%、K2O 0.1%~0.5%，其烧失量为1%~5%。
更进一步地，所述铁尾矿的粒径小于0.075 mm，其在使用前需经300℃~700℃煅烧1~3 h；
所述矿渣为S75、S95或S105级中的一种或者多种，其粒径小于0.075 mm，使用前需经60℃~100℃烘干至恒重。
进一步地，所述钢纤维的截面直径为0.5~1 mm，长度为8~30 mm。
进一步地，所述空心玻璃微珠的粒度为10~250 μm，密度为0.1~0.7 g/ml。
进一步地，所述碱激发剂的溶液模数为0.8~2.0；所述水玻璃的模数为3.3，固体含量为34%，波美度为40。
所述多固废基地聚物吸波混凝土材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到损耗层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该损耗层固体粉料混合均匀，得到混合粉料A；
步骤S2：另将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到匹配层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该匹配层固体粉料混合均匀，得到混合粉料B；
步骤S3：按比例将固体氢氧化钠溶解于水中，并加入水玻璃搅拌混匀后静置24 h，分别得到用于损耗层或匹配层的碱激发剂；
步骤S4：将所得混合粉料A和用于损耗层的碱激发剂混合搅拌3~7min后倒入钢模底部进行浇筑，并在浇筑过程中、待浆体粘稠时添加钢纤维使其分散均匀，待浆体凝固后得到损耗层，其厚度为15 mm~25 mm，优选为20 mm；
步骤S5：另将所得混合粉料B与用于匹配层的碱激发剂搅拌均匀，倒入制备好的损耗层上部，待凝固后得到匹配层，其厚度为5 mm~15 mm，优选为10 mm；
步骤S6：将试样连同钢模密封，在一定养护温度和养护时间下养护成型，脱模后在室温下养护。
进一步地，步骤S6中养护成型的温度为60℃，时间为6 h；室温养护的时间为7天。
本发明主要采用铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维三种原料复配对电磁波起到协同衰减作用，同时采用双层板设计，通过加入的空心玻璃微珠、钢纤维复合作用，共同提高地聚物的吸波性能和抗压强度。其中，匹配层采用空心玻璃微珠作为吸波剂，改变了地聚物表面阻抗，使得电磁波能够引入材料表面，在通过匹配层时，利用铁尾矿的电磁衰减效应及空心玻璃微珠的协同作用，使电磁波被衰减了一部分；再经过损耗层时，在损耗层内部，铁尾矿中的金属组分与钢纤维及空心玻璃微珠复合，且钢纤维是在浆体粘稠时加入，这使得钢纤维可以在损耗层形成杂乱无章的无序立体架构，而不是沉积在地聚物的底部，此种散乱接触的立体架构可固定包含大量的空心玻璃微珠，钢纤维的立体网络结构形成网络结构的导电网络，反射电磁波，配合空心玻璃微珠多层反射、折射及共振作用，协同衰减电磁波，因而能够将电磁波的吸波效果显著提升；同时，铁尾矿将立体网格完全包围填充，通过铁磁共振吸收、涡流及磁滞等衰减吸收作用，与立体导电网格和玻璃微珠协同的反射吸收作用进一步协同，大幅度提高了地聚物的吸波性能。此外，钢纤维的加入可进一步提高地聚物的抗压强度，并拓宽了吸波有效带宽。
与现有方法相比，本发明的显著优点在于：
1）本发明采用工业固废来制备吸波混凝土材料，其原材料来源广泛，制备工艺绿色环保，无CO2排放，生产成本低，有效解决了尾矿堆积和环境污染的问题，有利于工业固废的高附加值利用。
2）本发明制备的地聚物吸波混凝土具有较高的抗压强度，符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》P62.5R强度等级要求。
3）不同于传统硅酸盐水泥混凝土，本发明采用固废充当吸波剂制备的地聚物吸波混凝土对1~18 GHz超高频率电磁波衰减效果显著，最低反射率可达-44.9 dB，小于-5 dB的有效带宽为15.37 GHz，同时其抗压强度高，耐久性好，符合一般工业与民用建筑材料的需求，可以用作建筑吸波材料。
附图说明
图1为实施例中所用铁尾矿的XRD图。
图2为实施例1所得地聚物吸波混凝土材料的反射率测试图。
具体实施方式
一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其由下到上包括损耗层和匹配层；所述损耗层和匹配层均由固体粉料、吸波剂及碱激发剂构成。
其中，损耗层固体粉料由铁尾矿与矿渣按重量百分数之比为40~60:60~40构成；损耗层吸波剂为钢纤维与空心玻璃微珠的组合物，其中，钢纤维的用量占损耗层固体粉料体积的0.25%~1%，空心玻璃微珠的用量占损耗层固体粉料体积的10%~20%；损耗层碱激发剂为固体氢氧化钠、水玻璃与水的混合物；其中，水玻璃的用量为损耗层固体粉料质量的25%~40%，固体氢氧化钠的用量为水玻璃质量的0.1~0.3倍，水的用量与损耗层固体粉料的质量比为0.1~0.3；
匹配层固体粉料由铁尾矿与矿渣按重量百分数之比为40~60:60~40构成；匹配层吸波剂为空心玻璃微珠，其用量占匹配层固体粉料体积的10%~20%；匹配层碱激发剂为固体氢氧化钠、水玻璃与水的混合物；其中，水玻璃的用量为匹配层固体粉料质量的25%~40%，固体氢氧化钠的用量为水玻璃质量的0.1~0.3倍，水的用量与匹配层固体粉料的质量比为0.1~0.3。
按重量百分数之和为100%计，所述铁尾矿中各组分所占质量百分数为：SiO2 30%~50%、Al2O3 10%~20%、Fe2O3 20%~30%、CaO 5%~10%、MgO 1%~3%、K2O 1%~3%、Na2O 1%~3%、TiO21%~2%、MnO 0.1%~0.5%，其烧失量为0.4%~1%；
所述矿渣中各组分所占质量百分数为：SiO2 25%~40%、Al2O3 5%~20%、Fe2O3 0.1%~1%、CaO 30%~50%、MgO 1%~3%、TiO2 1%~2%、Na2O 0.1%~1%、K2O 0.1%~0.5%，其烧失量为1%~5%。
所述铁尾矿的粒径小于0.075 mm，其在使用前需经300℃~700℃煅烧1~3 h；
所述矿渣为S75、S95或S105级中的一种或者多种，其粒径小于0.075 mm，使用前需经60℃~100℃烘干至恒重，再粉碎至粒径小于0.075 mm的占100%以上。
所述钢纤维的截面直径为0.5~1 mm，长度为8~30 mm。
所述空心玻璃微珠的粒度为10~250 μm，密度为0.1~0.7 g/ml。
所述碱激发剂的溶液模数为0.8~2.0；所述水玻璃的模数为3.3，固体含量为34%，波美度为40。
所述多固废基地聚物吸波混凝土材料的制备方法包括以下步骤：
步骤S1：将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到损耗层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该损耗层固体粉料混合均匀，得到混合粉料A；
步骤S2：另将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到匹配层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该匹配层固体粉料混合均匀，得到混合粉料B；
步骤S3：按比例将固体氢氧化钠溶解于水中，并加入水玻璃搅拌混匀后静置24 h，分别得到用于损耗层或匹配层的碱激发剂；
步骤S4：将所得混合粉料A和用于损耗层的碱激发剂混合搅拌3~7min后倒入钢模底部进行浇筑，并在浇筑过程中、待浆体粘稠时添加钢纤维使其分散均匀，待浆体凝固后得到损耗层，其厚度为15 mm~25 mm，优选为20 mm；
步骤S5：另将所得混合粉料B与用于匹配层的碱激发剂搅拌均匀，倒入制备好的损耗层上部，待凝固后得到匹配层，其厚度为5 mm~15 mm，优选为10 mm；
步骤S6：将试样连同钢模密封，在60℃下养护6 h使其成型，脱模后在室温下养护7天。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
以下实施例中所用铁尾矿中各组分质量百分比为：SiO2 45.07%，Al2O3 13.38%，Fe2O3 25.75%，CaO 6.91%，MgO 2.47%，K2O 2.42%，Na2O 2.03%，TiO2 1.75%，MnO 0.22%，其烧失量0.5%；
以下实施例中所用矿渣为S95级，其所含各组分质量百分比为：SiO2 30.57%，Al2O318.85%，Fe2O3 0.33%，CaO 46.475%，MgO 1.305%，TiO2 1.60%，Na2O 0.50%，K2O 0.37%，其烧失量3%；
以下实施例中所用空心玻璃微珠的粒度为150 μm，密度为0.4 g/ml；
以下实施例中所用钢纤维为波浪形，其截面直径0.71 mm，长度35 mm，平均密度为7.85 g/cm3；
以下实施例中所用固体氢氧化钠和水玻璃为市售化学药剂；水玻璃模数为3.3，Na2SiO3固含量为34%，波美度40，其中SiO2 26.5 wt%，Na2O 8.3 wt%。
以下实施例中所用水为自来水。
本发明实施例中吸波性能通过安捷伦E5071C型号矢量网络仪测试得出，测试方法为弓形法。
实施例1：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15 %；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为匹配层固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4；
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为损耗层固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例2：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15 %；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的0.25 %，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15 %；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入2 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例3：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15 %；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为匹配层固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4；
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为损耗层固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml、钢纤维8 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例4：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为固体粉料总体积的15 %；碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿800 g、矿渣800 g、空心玻璃微珠248 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称84 g氢氧化钠，加入320 g水溶解，溶解完全后加入560 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min得到浆体C，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，凝固后厚度为30 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例5：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为固体粉料总体积的15%；碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿800 g、矿渣800 g、空心玻璃微珠248 ml、钢纤维16 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称84 g氢氧化钠，加入320 g水溶解，溶解完全后加入560 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为30 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例6：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例7：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料为矿渣，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取矿渣400 g、空心玻璃微珠62ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例8：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料为矿渣，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取矿渣800 g、空心玻璃微珠124ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例9：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例10：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例11：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料为矿渣，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取矿渣800 g、空心玻璃微珠124ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例12：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例13：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例14：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料为矿渣，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料为矿渣，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1 %，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15 %；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将矿渣经80℃烘干至恒重，并粉碎、过200目筛；制备时，称取矿渣800 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取矿渣400 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例15：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料为矿渣，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取矿渣400 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例16：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料为矿渣，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取矿渣400 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例17：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料和碱激发剂；匹配层固体粉料为矿渣；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g、空心玻璃微珠124 ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取矿渣400 g混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例18：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料为矿渣，空心玻璃微珠含量为损耗层固体粉料总体积的15%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取矿渣800 g、空心玻璃微珠124ml混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例19：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料，钢纤维和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料为矿渣，钢纤维含量为损耗层固体粉料总体积的1%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取矿渣800 g混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30mm的钢模进行浇筑，浇筑过程中加入8 ml钢纤维搅拌使其分散均匀，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80 g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10 mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
实施例20：
本实施例的地聚物吸波混凝土中包括匹配层和损耗层，其中匹配层包括固体粉料，空心玻璃微珠和碱激发剂；匹配层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%，空心玻璃微珠含量为匹配层固体粉料总体积的15%；匹配层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
损耗层包括固体粉料和碱激发剂；其中，损耗层固体粉料中铁尾矿所占质量分数为50%，矿渣所占质量分数为50%；损耗层碱激发剂中水玻璃含量为固体粉料质量的35%，固体氢氧化钠含量为水玻璃质量的0.15，水固比为0.2，碱激发剂的溶液模数为1.4。
将铁尾矿在马弗炉中以600℃的温度煅烧2 h，将矿渣经80℃烘干至恒重，然后将矿渣与煅烧后的铁尾矿分别粉碎并过200目筛；制备时，称取铁尾矿400 g、矿渣400 g混合搅拌均匀得到粉料A，称42 g氢氧化钠，加入160 g水溶解，溶解完全后加入280 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料A与碱激发剂混合搅拌5 min，倒入180 mm×180 mm×30 mm的钢模进行浇筑，待凝固后得损耗层，损耗层厚度为20 mm；称取铁尾矿200 g、矿渣200 g、空心玻璃微珠62 ml混合搅拌均匀得到粉料B，称21 g氢氧化钠，加入80g水溶解，溶解完全后加入140 g水玻璃搅拌均匀得到碱激发剂，静置24 h待用；将所述粉料B与碱激发剂混合搅拌5 min浇筑于损耗层上部，待凝固后得到匹配层，匹配层厚度为10mm；试样连同钢模密封，在烘箱中60℃养护6 h，脱模后续在室温下养护7天。
对实施例1-19制备的地聚物吸波混凝土进行力学性能和吸波性能测试，结果如表1。
表1 实施例1-19所得地聚物吸波混凝土的力学性能和吸波性能测试结果
从表1能够看出，实施例1、2通过矿渣、铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维协同制备的双层板结构对电磁波的吸收能力和抗压强度均显著优于其他实施例的地聚物试样，其中，与实施例3对比可见，钢纤维加入方式的不同对其吸收电磁波的能力具有明显影响，实施例1、2将钢纤维在浇筑时加入有助于吸波性能的大幅提升；而与实施例4、5对比来说，本发明制备的双层复合吸波结构要优于单层匹配层和单层损耗层的效果，且与实施例6-20相比，由铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维三者协同制备的地聚物起到的作用效果要优于单一原料或两者混合制备的地聚物试样，这说明铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维三者以特定方式同时加入，对制备的地聚物吸波混凝土能够起到协同作用，三者缺一不可。其原理是铁尾矿本身具有一定的磁性组分和金属氧化物（如图1所示），对电磁波具有一定的磁损耗能力，通过加入空心玻璃微珠、钢纤维，可共同提高地聚物的吸波性能和抗压强度，匹配层采用空心玻璃微珠改变了地聚物表面阻抗，使得电磁波能够引入材料表面，在通过匹配层时，利用铁尾矿的电磁衰减效应及空心玻璃微珠的协同作用，使电磁波被衰减了一部分；再经过损耗层时，在损耗层内部，铁尾矿中的金属组分与钢纤维及空心玻璃微珠复合，其钢纤维在浆体粘稠时加入，使得钢纤维可以在损耗层形成杂乱无章的无序立体架构，此种散乱接触的立体架构中会固定包含大量的空心玻璃微珠，钢纤维的立体网络结构形成网络结构的导电网络，反射电磁波，配合空心玻璃微珠多层反射、折射及磁损耗共同作用，使电磁波在导电网格和玻璃微珠之间来回震荡反射，大幅度增加了反射震荡路径及反射次数，反射次数越多，电磁波衰减效率越高，从而将电磁波完全屏蔽在立体网格的协同反射作用中；同时，铁尾矿将立体网格完全包围填充，通过铁磁共振吸收、涡流及磁滞等衰减吸收作用，与立体导电网格和玻璃微珠协同的反射吸收作用进一步协同，大幅度提高了地聚物的吸波性能。此外，钢纤维的加入进一步提高了地聚物的抗压强度且拓宽了吸波有效带宽。因此，通过添加矿渣、铁尾矿、空心玻璃微珠、钢纤维制备的双层地聚物吸波混凝土材料具有极好的吸波性能和抗压强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，由下到上依次包括损耗层和匹配层；所述损耗层和匹配层均由固体粉料、吸波剂及碱激发剂构成；
其中，损耗层及匹配层所用固体粉料均由铁尾矿与矿渣按重量百分数之比为40~60:60~40构成；
损耗层所用吸波剂为钢纤维与空心玻璃微珠的组合物，其钢纤维的用量占损耗层固体粉料体积的0.25%~1%，空心玻璃微珠的用量占损耗层固体粉料体积的10%~20%；
匹配层所用吸波剂为空心玻璃微珠，其用量占匹配层固体粉料体积的10%~20%；
损耗层及匹配层所用碱激发剂均为固体氢氧化钠、水玻璃和水的混合物，其中水玻璃的用量为相应损耗层或匹配层固体粉料质量的25%~40%，固体氢氧化钠的用量为水玻璃质量的0.1~0.3倍，水的用量与相应损耗层或匹配层固体粉料的质量比为0.1~0.3。
2. 如权利要求1中所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，按重量百分数之和为100%计，所述铁尾矿中各组分所占质量百分数为：SiO2 30%~50%、Al2O3 10%~20%、Fe2O3 20%~30%、CaO 5%~10%、MgO 1%~3%、K2O 1%~3%、Na2O 1%~3%、TiO2 1%~2%、MnO 0.1%~0.5%，其烧失量为0.4%~1%；
所述矿渣中各组分所占质量百分数为：SiO2 25%~40%、Al2O3 5%~20%、Fe2O3 0.1%~1%、CaO 30%~50%、MgO 1%~3%、TiO2 1%~2%、Na2O 0.1%~1%、K2O 0.1%~0.5%，其烧失量为1%~5%。
3. 如权利要求1所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，所述铁尾矿的粒径小于0.075 mm，其在使用前需经300℃~700℃煅烧1~3 h；
所述矿渣为S75、S95或S105级中的一种或者多种，其粒径小于0.075 mm，使用前需经60℃~100℃烘干至恒重。
4. 如权利要求1所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，所述钢纤维的截面直径为0.5~1 mm，长度为8~30 mm。
5. 如权利要求1所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒度为10~250 μm，密度为0.1~0.7 g/ml。
6.如权利要求5所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，所述碱激发剂的溶液模数为0.8~2.0。
7.如权利要求5所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料，其特征在于，所述水玻璃的模数为3.3，固体含量为34%，波美度为40。
8.一种如权利要求1所述的多固废基地聚物吸波混凝土材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到损耗层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该损耗层固体粉料混合均匀，得到混合粉料A；
步骤S2：另将铁尾矿和矿渣按比例混合均匀，得到匹配层固体粉料，然后将空心玻璃微珠与该匹配层固体粉料混合均匀，得到混合粉料B；
步骤S3：按比例将固体氢氧化钠溶解于水中，并加入水玻璃搅拌混匀后静置一段时间，分别得到用于损耗层或匹配层的碱激发剂；
步骤S4：将所得混合粉料A和用于损耗层的碱激发剂混合搅拌3~7min后倒入钢模底部进行浇筑，并在浇筑过程中、待浆体粘稠时添加钢纤维，使其分散均匀，待浆体凝固后得到损耗层，其厚度为15 mm~25 mm；
步骤S5：另将所得混合粉料B与用于匹配层的碱激发剂搅拌均匀，倒入制备好的损耗层上部，待凝固后得到匹配层，其厚度为5 mm~15 mm；
步骤S6：将试样连同钢模密封，在一定养护温度和养护时间下养护成型，脱模后在室温下养护。
9. 如权利要求8所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述静置的时间为24 h。
10. 如权利要求8所述的一种多固废基地聚物吸波混凝土材料的制备方法，其特征在于，步骤S6中养护成型的温度为60℃，时间为6 h；室温养护的时间为7天。
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