专利名称：建筑材料组合物和应用及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料组合物和该组合物的应用，以及制备该 组合物的方法。
背景技术：
混凝土是由胶凝材料、水和骨料按适当比例配合制成的混合 物。现有的混凝土通常以水泥作胶凝材料，而以石少、石作骨料， 该种混凝土与水按比例配合后，经 一定时间石更化可成为人造石材。 虽然该种混凝土具有工程所需要的强度和耐久性同，但，制作水 泥这种原料时需要消耗大量的能源，且制作成本也相对较高，同 时因砂、石的用量较大，造成河床或山地的破坏。
现有的建筑材料的制作原料大多数都是从天然无机物质中或者 从工业废弃物中选取，而生产制造人造石的企业大多数都为了使建筑 材料达到自己满意的要求而不惜提高原材料的成本，并且其大部分制 作工艺也过于繁瑣而不适宜普及。
中国专利1587164A公开的名称为"无机Ait石材以及制备方法，， 给出一种建筑材料组合物和制备方法。该种石材的原料及原料采用三 氧化二铝、氧化锰、氧化锌、氯化锰、氯化铵、磷酸钠、硫酸亚铁、 碳酸钧和糯米粉，将上述原料按照配比加入硝酸90—110毫升及水充 分搅拌均匀进行催化，常温条件下即可制得人造石材。该种人造石材 虽然没有辐射、没有异味，各项物理指标均接近天然石材，但是该人 造石材的原料繁多，制作工艺很难控制，成本较高。
铁矿尾矿粉是铁矿选矿厂在选取有用成分后排i文的废弃物， 一般 由铁矿选矿厂排;故的尾矿矿浆经自然脱水后形成的固体矿物废料，是 固体工业废料的主要成分。其中除含有一定数量的金属外，可视为是 一种复合的硅酸盐\碳酸盐等矿物材料，这种物质现已经成为选矿业 制造的最大的工业垃圾，即占用有限的土地资源，又污染周边环境。
为此，中国专利101172895A号公开的名称为"铁矿尾矿砂建材 及其生产方法"给出利用铁矿尾矿砂(粉)制作建筑材料的一种技术 启示。该建材采用以下重量百分比的物料铁矿尾矿砂65-80%，轻烧镁粉20-35%。其意是想利用轻烧镁粉为胶凝材料，而利用工业废 弃物即铁矿尾矿砂为骨料制备建筑材料，以解决铁矿尾矿粉占用土地 资源和污染周边环境问题。该种建筑材料虽然利用了铁矿尾矿砂这种 工业废弃物，从总体上可以降低制作成本，但由于其采用了至少65% 的铁矿尾矿砂，这样要求轻烧镁粉具有较高的活性含量，在通常情况 下，重量含量达到85%的轻烧氧化镁，其活性氧化镁的重量含量才能 达到60°/ 以上，而在这一标准的轻烧氧化镁的价格相对较高，从而造 成该建筑材料具有相对较高的制作成本；另外，铁矿尾矿砂的含量在 65%以上，会导致建筑材料的强度和刚性大大降低。
现有技术中普遍认为，氧化镁中活性氧化镁含量低于60%时，与 氯化镁结合能力差，氯化镁会出现严重过剩，而过剩的氯化镁吸潮并 达到饱和状态时，会从制品中返出其表面后冷凝为水珠，进而造成制 品的强度和耐水性下降，且制品凝结速度减緩，固化放慢。然而，要 想使氧化镁中活性氧化镁含量高于60%,其原料中含氧化镁的总量至 少应该在80%以上，而这种含量的氧化镁的售价要比含量在60%左右 氧化镁的售价高出许多。为此，利用氧化镁与铁矿尾矿粉结合制作建 筑材料并没得到人们更多的重视。
发明内容
本发明的任务是提供一种利用降低铁矿尾矿粉为重量含量的方 式解决成本高和强度低等问题的建筑材料组合物及应用。
本发明另 一个任务是提供一种上述建筑材料组合物的制备方法。 本发明所提出的建筑材料组合物包括以下重量百分比的原料铁 矿尾矿粉40%—62%,氧化镁15°/ —35°/ ,氯化镁15°/。一30%,减水剂6% —12%,平平加O. 5%—2% 。铁矿尾矿粉的含量如果超过62%，需要提 高活性氧化镁的含量，进而增加组合物的成本，而铁矿尾矿粉低于 40%,铁矿尾矿粉的用量不仅少，而且氧化镁和氯化镁的用量相对增 加，同样也会提高建筑材料组合物的制作成本；由于氧化镁和氯化镁 的活性极强，吸水性较的，用其制作的石材或砌块等制品极易与空气 中的物质起反应，使其返卣后产生变形，而组合物中加入减水剂和平 平加可以抑制氧化镁和氯化镁的活性，以保证用其制作的石板或砌块 的性能稳定。
4所述组合物中还添加有0. 005-0. 02°/ 的有机石圭。
所述氧化镁中，氧化镁重量含量大于或等于65% 。所述氯化镁 中，氯化镁重量含量大于或等于45% 。
上述建筑材料组合物与水配合后用于制作石板或砌块或混凝土 。
上述建筑材料组合物的制备方法，包括以下步骤首先按照预定 的重量百分比取氧化镁和氯化镁，以及减水剂和平平加混合均匀制成 胶凝材料，然后再将预定重量百分比的铁矿尾矿粉加入到胶凝材料中 并混合均匀制成建筑材料组合物。
所述制备方法还包括将建筑材料组合物装入模具中，待模具内的 建筑材料组合物干燥后将其取出，以将其制成石材或砌块的步骤。
所述石材或砌块的外表面还包括涂覆有机硅的步骤。由于有机硅 具有耐高低温、难燃、憎水、耐腐蚀等特性，在石材或砌块涂覆有机 硅可以有效地防止其吸水，保证石材或砌块的性能稳定。
本发明所提出的建筑材料组合物是利用氯化镁和氧化镁作为胶 凝材料将铁矿尾矿粉胶结在一起后所制成的混合物， 一方面可以大量 地消耗铁矿尾矿粉这种工业废弃物，且能降低组合物的成本，另一方 面由于各物料配比合适，使氧化镁和氯化镁可以采用价格相对较低物 料，以进一步降低组合物的成本；另外，由于组合物中还添加有减水 剂和平平加，而减水剂和平平加可以抑制氧化^:和氯化4美的活性，用
该组合物制成的制品性能相当稳定，特别是在板材或砌块制品的表面 涂抹有机硅后，其稳定性能更为理想。
具体实施例方式
实施例1
称取氧化镁15千克，氯化镁20千克，减水剂12千克，平平加 0. 5千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿 尾矿粉52. 5千克，再次将加入铁矿尾矿粉的混合物搅拌均匀，即为 建筑材料组合物，该建筑材料组合物与水配合后即为用于砌筑建筑物 或构筑物的混凝土 (组合物与水之间的重量比与现有技术相同)；将该 混凝土装入模具中成型并干燥后，即为人造石，该人造石可以制成石 板或砌块的形状，用于砌筑建筑物或构筑的墙体或地面或天棚。
实施例2称取氧化镁35千克，氯化镁15千克，减水剂6千克，平平加2 千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿尾矿 粉42千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
实施例3
称取氧化镁22千克，氯化镁30千克，减水剂7千克，平平加1 千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿尾矿 粉40千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
实施例4
称取氧化镁15千克，氯化镁15千克，減水剂6. 5千克，平平加 1.5千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿 尾矿粉62千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
实施例5
称取氧化镁17千克，氯化镁17. 3千克，减水剂10千克，平平 加0. 7千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁 矿尾矿粉55千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
实施例6
称取氧化镁25千克，氯化镁20. 2千克，减水剂9千克，平平加 0.8千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿 尾矿粉45千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
实施例7
称取氧化镁15. 8千克，氯化镁15千克，减水剂8千克，平平加 1.2千克，将上述原料混合并搅拌均匀，然后再向混合物内加入铁矿 尾矿粉60千克，按实施例1的方法制作混凝土或石板或砌块。
在实施例1-7中，所述减水剂可采用木质磺酸盐减水剂或杂环型 高效减水剂或脂肪族高效减水剂或聚羧酸系高效减水剂或单环芳烃 高效减水剂或多环芳烃型高效减水剂；所述氯化镁的重量含量在 45-75%,最佳含量在45-65%,所述氧化镁的重量含量在65-85%,最 佳含量在65-75%之间。在实施例1-7中，所述石板或砌块的表面涂 覆有很薄的一层有机硅或者在组合物中添加有机硅，无论涂覆在石板 或砌块表面的有机硅，还是添加到组合物中的有机硅，有机硅的重量 均在其总重量的0. 005—0. 02°/ 之间。
权利要求
1、建筑材料组合物，其特征在于包括以下重量百分比的原料铁矿尾矿粉40％—62％，氧化镁15％—35％，氯化镁15％—30％，减水剂6％—12％，平平加0.5％—2％。
2、 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物中 还添加有0. 005-0. 02%的有机珪。
3、 根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述氯化镁中， 氯化镁重量含量大于或等于45% ，氧化镁中，氧化镁重量含量大于 或等于65% 。
4、 如权利要求1或2所述的建筑材料组合物的应用，其特征在 于该组合物与水配合后用于制作石板或砌块或混凝土。
5、 按照权利要求1或2所述建筑材料组合物的制备方法，其特 征在于包括以下步骤首先按照预定的重量百分比取氧化镁和氯化 镁，以及减水剂和平平加混合均匀制成胶凝材料，然后再将预定重量 百分比的铁矿尾矿粉加入到胶凝材料中并混合均匀制成建筑材料组 合物。
6、 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于还包括将建 筑材料组合物装入模具中，待模具内的建筑材料组合物干燥后将其取 出，以将其制成石材或砌块的步骤。
7、 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述石材或 砌块的外表面还包括涂覆有机珪的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种建筑材料组合物和应用及制备方法，组合物包括铁矿尾矿粉、氧化镁、氯化镁、减水剂和平平加，该组合物与水配合后用于制作石板或砌块或混凝土，该组合物通过有序的混合制成的。该建筑材料组合物可以消耗大量的铁矿尾矿粉这种工业废弃物，能降低其制作成本，同时因于各物料配比合适，使氧化镁和氯化镁可以采用价格相对较低物料；另外，组合物中还添加的减水剂和平平加可以抑制氧化镁和氯化镁的活性，使该组合物的性能相当稳定。
文档编号C04B28/32GK101486559SQ20091001040
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月19日 优先权日2009年2月19日
发明者李光德, 李生会, 肖力光 申请人:李光德