一种利用煤矸石制备泡沫混凝土的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑工程技术领域，具体设及一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方 法。
【背景技术】
[0002] 水泥混凝±是建筑工程最重要的材料，自从19世纪波特兰水泥问世W来，混凝± 作为建筑材料己有100多年的历史，到目前为止，它仍然是世界上最大宗的建筑材料。经过 漫长的历史发展，水泥混凝±技术日趋成熟和完善，但波特兰水泥固有的缺陷也日益显露 出来。水泥作为混凝±的重要组分，在生产过程中会向大气排放大量的C〇2,1999年全世界 每年C〇2排放量约为100亿吨，其中水泥生产就占1/10左右，造成环境污染、溫室效应和全 球变暖等不利影响，而到2010年全球C〇2排放量达到313亿吨，运对人类造成更大的危害。 从可持续发展和环境保护的高度出发，利用工业废料来生产和发展新型水泥，已成为建筑 业研究发展的一个新课题。与此同时，目前能源和资源短缺已成为世界各国面临的问题，要 解决运两个问题，最好的办法就是变废为宝。
[0003] 煤杆石是煤炭生产过程中产生的岩石统称，是采煤和洗煤过程中排出的固体废弃 物，是一种在成煤过程中与煤伴生的、含煤较低、比煤更坚硬的黑色岩石。当前煤杆石的堆 积排放严重，运样既浪费了资源，又占用了大量的±地，不利于矿区的环境治理，如何综合 利用煤杆石成为实现绿色采矿必须解决的问题。
[0004] 泡沫混凝±是混凝±家族的一员，由于在制备过程中加入泡沫或是充入气体，使 得产品具有丰富的孔隙结构，因而称为泡沫混凝上。泡沫混凝上具有质轻、保溫保湿、隔音 效果好、渗水能力强等特点，被广泛用于修建运动场和田径跑道，制备隔音墙，供电、水的管 线格力等方面。 阳〇化]利用煤杆石制备泡沫混凝±，既能大量消耗煤杆石，减少其积量所造成的资源浪 费，改善环境污染，又能为建材提供原料，具有可观的经济效益、长远的社会效益和环境效 益。然而截止目前，尚未发现有关利用煤杆石制备泡沫水凝±的相关技术见诸报道。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种利用煤杆石 制备泡沫混凝±的方法。该方法采用煤杆石为原料，通过活化处理后，加入发泡剂等制得泡 沫混凝±，所制泡沫混凝±具有质轻、隔音隔热效果好的特点。该方法将煤杆石用于制备泡 沫混凝±，既能充分发挥煤杆石的附加价值，又能减少煤杆石污染环境带来的影响。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用煤杆石制备泡沫混凝 ±的方法，其特征在于，该方法包括W下步骤：
[0008] 步骤一、采用飄式破碎机对煤杆石进行破碎，然后将破碎后的煤杆石置于球磨机 中球磨，得到煤杆石粉；
[0009] 步骤二、将步骤一中所述煤杆石粉置于马弗炉中，在溫度为700°C~900°C的条件 下保溫化~化进行活化处理，自然冷却后得到活化后的煤杆石粉；
[0010] 步骤S、将豆粉与去离子水按质量比1 :巧~10)混合均匀后，在溫度为80°C~ 100°C，揽拌速率为2500;r/min~4500;r/min的条件下揽拌4h~化，得到发泡剂；
[0011] 步骤四、将步骤二中所述活化后的煤杆石粉与水泥、砂、碎石和减水剂按质量比 (20~30) : (65~80) : (15~20) : (270~320) : 1混合均匀，得到混合料，然后将 所述混合料与水混合均匀，得到浆料，之后将步骤=中所述发泡剂加入浆料中，混合均匀后 诱注于模具中成型2地~4她，脱模后自然养护7天，得到泡沫混凝±;所述水的加入量为 水泥质量的40%~60%，所述发泡剂与浆料的质量比为1 : (25~50)。
[0012] 上述的一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法，其特征在于，步骤一中所述飄式 破碎机的破碎速率为20化/min~30化/min,所述破碎的时间为IOmin~15min，所述球磨 机的球磨速率为25;r/min~SOr/min，所述球磨的时间为20min~40min。
[0013] 上述的一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法，其特征在于，步骤四中所述混合 料中煤杆石粉、水泥、砂、碎石和减水剂的质量比为25 : 75 : 19 : 307. 5 : 1。
[0014] 上述的一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法，其特征在于，步骤四中所述发泡 剂与浆料的质量比为1 : 32。
[0015] 上述的一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法，其特征在于，步骤四中所述减水 剂为聚簇酸减水剂。
[0016] 本发明与现有技术相比具有W下优点：
[0017] 1、本发明公开了一种利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法。该泡沫混凝±采用煤杆 石在高溫下活化后加入发泡剂等配制而成。本发明通过加入豆粉和煤杆石的方法制备泡沫 混凝±，能够提高其附加利用值和减少环境污染，制得的泡沫混凝±抗压强度高，符合建筑 材料要求。
[0018] 2、本发明制备的泡沫混凝±的抗压强度优良，大大节约了混凝±成本，显著提高 了煤杆石的综合利用率。
[0019] 3、本发明将煤杆石在高溫条件下活化，经过活化的煤杆石具有一定的火山灰活 性，与水泥熟料水化产物Ca (OH) 2发生二次反应形成巧抓石、水化娃酸巧、水化侣酸巧等水 化产物，煤杆石的水化反应降低水化产物中化(0H)2的含量、抑制化(OH) 2晶体的生长和聚 集，改善混凝±结构。因此，用煤杆石做混合材料不仅可W节省水泥熟料，且可W改善水泥 硬化浆体结构，提高其耐久性。
[0020] 4、本发明大大的降低了泡沫混凝±的成本。煤杆石经活化处理后，可取代40%~ 70%的水泥，成为制备泡沫混凝±的主要原料，其成本仅为纯水泥的1/2~3/4,具有很强 的商业竞争力，将大力推动我国泡沫混凝±的迅猛发展。
[0021] 5、本发明能够有效解决低密度泡沫混凝±的塌陷问题。密度等级为B04级的泡沫 混凝±，在制备成型过程中容易塌陷，导致失败。然而，利用经活化过的煤杆石代替水泥，塌 陷得到有效控制，可制备出无塌陷超轻质泡沫混凝上。
[0022] 6、本发明能够节约水泥±地等资源，削弱煤杆石堆积对环境的影响。煤杆石经活 化处理，可代替40%~70%的水泥，极大的减少了水泥的用量。煤杆石的转化利用，减少其 堆积量，腾出空地，充分发挥±地应有的价值。同时，煤杆石的转化利用，可减缓其堆放而造 成的水体，±质的污染，减少粉尘的飘扬量和自然而排放的各种有害气体的排放量。
[0023] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1
[00巧]本实施例利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法包括W下步骤：
[0026] 步骤一、采用飄式破碎机对煤杆石进行破碎，破碎速率为25化/min,破碎时间为 12min，然后将破碎后的煤杆石置于球磨机中球磨，球磨速率为30r/min，所述球磨时间为 SOmin得到煤杆石粉；
[0027] 步骤二、将步骤一中所述煤杆石粉置于马弗炉中，在溫度为800°C的条件下保溫 2.化进行活化处理，自然冷却后得到活化后的煤杆石粉；
[002引步骤S、将豆粉与去离子水按质量比1 : 8混合均匀后，在溫度为90。揽拌速率 为3000r/min的条件下揽拌地，得到发泡剂；
[0029] 步骤四、将步骤二中所述活化后的煤杆石粉与水泥、砂、碎石和聚簇酸减水剂按质 量比25 : 75 : 19 : 307. 5 : 1混合均匀，得到混合料，然后将所述混合料与水混合均匀， 所述水的加入量为水泥质量的50%，得到浆料，之后将步骤=中所述发泡剂加入浆料中，所 述发泡剂与浆料的质量比为1 : 32,混合均匀后诱注于模具中成型36h，脱模后自然养护7 天，得到泡沫混凝±。
[0030] 依据JGJ70-90《建筑砂浆基本性能试验方法》对本实施例制备的泡沫混凝±的 抗压强度进行测试，测得本实施例所制泡沫混凝±的抗压强度为2. 87MPa，符合建筑材料要 求。 阳0川实施例2
[0032] 本实施例利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法包括W下步骤：
[0033] 步骤一、采用飄式破碎机对煤杆石进行破碎，破碎速率为2(K)r/min，破碎时间为 15min，然后将破碎后的煤杆石置于球磨机中球磨，球磨速率为25r/min，所述球磨时间为 40min得到煤杆石粉；
[0034] 步骤二、将步骤一中所述煤杆石粉置于马弗炉中，在溫度为700°C的条件下保溫 化进行活化处理，自然冷却后得到活化后的煤杆石粉；
[0035] 步骤S、将豆粉与去离子水按质量比1 : 8混合均匀后，在溫度为80。揽拌速率 为3000;r/min的条件下揽拌化，得到发泡剂；
[0036] 步骤四、将步骤二中所述活化后的煤杆石粉与水泥、砂、碎石和聚簇酸减水剂按质 量比25 : 70 : 18 : 300 : 1混合均匀，得到混合料，然后将所述混合料与水混合均匀， 所述水的加入量为水泥质量的60%，得到浆料，之后将步骤=中所述发泡剂加入浆料中，所 述发泡剂与浆料的质量比为1 : 50,混合均匀后诱注于模具中成型3她，脱模后自然养护7 天，得到泡沫混凝±。
[0037] 依据JGJ70-90《建筑砂浆基本性能试验方法》对本实施例制备的泡沫混凝±的 抗压强度进行测试，测得本实施例所制泡沫混凝±的抗压强度为2. 26MPa，符合建筑材料要 求。 阳0測 实施例3
[0039] 本实施例利用煤杆石制备泡沫混凝±的方法包括W下步骤：
[0040] 步骤一、采用飄式破碎机对煤杆石进行破碎，破碎速率为2(K)r/min，破碎时间为 lOmin，然后将破碎后的煤杆石置于球磨机中球磨，球磨速率为25r/min，所述球磨时间为 40min得到煤杆石粉；
[0041] 步骤二、将步骤一中所述煤杆石粉置于马弗炉中，在溫度为700°C的条件下保溫 2.化进行活化处理，自然冷却后得到活化后的煤杆石粉；
[0042] 步骤=、将豆粉与去离子水按质量比1 : 5混合均匀后，在溫度为90°C，揽拌速率 为3000;r/min的条件下揽拌化，得到发泡剂；
[0043] 步骤四、将步骤二中所述活化后的煤杆石粉与水泥、砂、碎石