本发明涉及一种煤泥、煤矸石混凝土及其调制方法，属于建筑材料领域。
背景技术：
煤矸石是采煤过程中和洗煤过程中的固体废物，其主要成分是al2o3、sio2，此外还有数量不等的fe2o3、cao、mgo、na2o、k2o、p2o5、so3和微量稀有元素镓钒钛钴等。
目前针对煤矸石的综合治理方法有很多种，各地都在根据各自具体的情况和特点，因地制宜地采取措施。至于目前煤矸石的利用，有煤矸石发电、煤矸石制砖，还有煤矸石在建筑行业、陶瓷制品等方面的利用以及更多煤矸石综合利用的方法，发展迅速，创新不断。但是，各地综合利用煤矸石的发展很不平衡，在能源相对短缺的地区，对煤矸石的综合利用发展较快，而在煤炭资源相对丰富的地区，对煤矸石的综合利用发展较慢，因此，在煤矸石综合利用发展较慢的地区，煤矸石带来的环境污染，仍然非常严重。有些煤炭企业至今仍采用我国传统的排矸方式，将煤矸石拉到矸石山顶部，然后倾倒，并使其自由滚落，较大的矸石块滚落到矸石山边坡的底部，较小的矸石块则堆在中上部，使矸石山中形成空气通道，生成“烟囱效应”，为矸石山自燃创造了条件。当矸石山自燃时，再在矸石山的表面倾倒黄土，进行覆盖灭火，但其效果极差，究其原因是“烟囱”得不到彻底解决。
因此，本发明将煤泥、煤矸石与传统的氯氧镁水泥结合，制备了一种煤泥、煤矸石混凝土，制成密闭性良好的预制砌块，组砌梯田挡墙，对矸石山进行密闭式无污染处理，可使沟壑变为梯田，沟坡地变为平地，一次性消除了矸石山自燃导致的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等雾霾有害气体污染，净化空气，节约土地资源，达到降本增效、节能环保的良好效果。此外，利用煤泥、煤矸石混凝土对城镇垃圾进行密闭式无污染处理，亦可达到同样的效果。当采用煤泥、煤矸石混凝土材料作为屋面防水材料时，与目前通用的sbs乳化沥青卷材防水材料相比，效果更佳。因此，采用煤泥、煤矸石混凝土材料进行煤炭企业矸石山密闭式无污染处理、城镇垃圾密闭式无污染处理及屋面防水处理等，是目前最理想的材料选择之一。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种煤泥、煤矸石混凝土，其特征在于，包括氯氧镁水泥、煤泥、煤矸石，其重量配合比为水：氯化镁：轻烧粉：煤泥：煤矸石=1:2:3.5:2.3:5。
上述煤泥、煤矸石混凝土的调制方法如下：将水与氯化镁按所述比例先行调制溶解，使其充分溶解后，按所述比例与煤泥充分搅拌均匀，再按比例加入轻烧粉、煤矸石进行搅拌，形成混凝土。
此外，调制过程中还需添加外加剂，包括缓凝剂、促凝剂、相结构稳定剂、提高防水性能及预防变形的外加剂。所述缓凝剂可以为磷酸三钠、柠檬酸中的一种，添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%，在环境30℃以上时使用。所述促凝剂可以为氧化钙-氯化钙-亚硝酸钠，其掺量为氧化钙为氧化镁有效活性含量的1.5%、氯化钙为氧化镁有效活性含量的1.5%、亚硝酸钠为氧化镁有效活性含量的1%，在环境温度5℃以下时使用。所述相结构稳定剂可以为磷酸盐、铁铝酸盐、硫酸盐、氟硅酸盐、硼酸盐中的一种，添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。所述提高防水性能的外加剂可以为水乳型高聚物或可固化的树脂、磷酸盐、硫酸盐、铝酸盐中的一种，添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。所述预防变形的外加剂可以为磷酸或柠檬酸，添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。
本发明的有益效果是：通过在氯氧镁水泥中加入煤泥和煤矸石制成混凝土，消除了煤矸石自燃导致的二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物等有害气体污染，使煤矸石和煤泥变废为宝，可作为混凝土预制构件材料、喷浆材料、城镇垃圾密闭式无污染处理材料和屋面防水材料使用，达到降本增效，节能环保，节约土地资源的效果。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步阐述，但其仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的特征及原理所做的等效变化，均包括于本发明专利申请范围内。
本发明的煤泥、煤矸石混凝土，包括传统的氯氧镁水泥、煤泥和煤矸石，其重量配合比为水：氯化镁：轻烧粉：煤泥：煤矸石=1:2:3.5:2.3:5。其调制方法如下：
（1）将水与氯化镁按比例1:2调制溶解8~12h，使其充分溶解；
（2）将上述溶液加入菱镁专用搅拌机内，加入3.5份比例的煤泥充分搅拌均匀至糊状；
（3）依次按比例加入轻烧粉、煤矸石进行搅拌，形成混凝土。
（4）根据后续不同的用途如混凝土预制构件、屋面防水材料、防火板、喷浆灭火材料等选用不同的方式进行生产使用。
调制过程中的外加剂，要根据不同的条件进行选用。比如环境温度在20℃以上时本混凝土制品1天强度即可达到普通混凝土28天强度的40％～50％，当环境温度在30℃以上时，由于硬化速度过快，则需要加入缓凝性外加剂，如磷酸三钠、柠檬酸等外加剂均有缓凝作用，降低混凝土的凝固速率，以免损坏设备；当环境温度在5℃以下时，则可加入促凝剂，如氧化钙-氯化钙-亚硝酸钠，其掺量为氧化镁有效活性含量的氧化钙1.5％，氯化钙1.5％，亚硝酸钠1％等，提高混凝土生产效率。作为相结构稳定剂，磷酸盐、铁铝酸盐、硫酸盐、氟硅酸盐、硼酸盐等可以促使氯氧镁材料5.1.8相结构以叶片状晶体为主，增加5.1.8相结构的稳定性，其添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。提高防水性能的外加剂可以为水乳型高聚物或可固化的树脂、磷酸盐、硫酸盐、铝酸盐中的一种，加入后可以堵塞结构的毛细通道、填充结构空穴，从而提高材料的防水性能，其添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。混凝土在硬化过程中会大量放热导致体积膨胀变形，加入磷酸或柠檬酸等预防变形的外加剂后可以降低水化热，生成难溶性盐，避免局部反应速度过快，从而避免混凝土的变形，其添加量为氧化镁有效活性含量的1%~2%。
煤泥、煤矸石在氯氧镁体系中，不仅是物理填充，更是活性化学填充。加入含活性sio2的工业废渣煤矸石后，生成稳定的难溶性盐mgsio3，克服了mg2+过量的负面效应，同时还具有以下功能：（1）含活性sio2具有火山灰作用，具备潜在水硬性，能水化生成水合硅酸钙凝胶，减少凝胶材料的用量；（2）提高以水泥和氯氧镁水泥为胶凝材料的制品后期强度，抑制碱骨料反应，对用玻璃纤维作为增强材料是很有利的；（3）降低水化热，减少受热体积变化，减少混凝土的干燥收缩；（4）减少泌水和离析现象，能改善和易性，具有增加制品的抗压、抗弯、抗拉强度，提高质量的效果。因此煤泥、煤矸石在该体系中与粉煤灰的效果相同，不仅是物理填充，还改变了cl-o-mg的结构缺陷，改善了其功能。此外，混凝土材料继承了传统氯氧镁水泥的优良特性，如气硬性、多组分、高放热、高强度、耐磨性、耐高温低温性、抗盐卤腐蚀性、空气稳定性和耐候性、低碱度低腐蚀性、轻质低密度、快凝性、良好的抗渗性和光泽性等特点，制备过程节能低耗、无毒无味使用安全、固体废弃物掺量大且利用率高，可低温成型，四季皆可生产。特别是耐高温低温性（耐火温度在300℃以上，在不添加外加防冻剂的条件下，可耐-30℃的低温）、高强度（抗压强度可以轻易达到62.5mpa以上）、轻质低密度性，具有良好的抗渗性（密闭性）完全适应煤矸石山、垃圾等密闭处理的工作环境，而且不需要潮湿养护。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。