[发明专利]一种固废泡沫混凝土及其制备方法

说明书

本发明为一种固废泡沫混凝土及其制备方法，属于工程材料技术领域，提供了一种降噪泡沫混凝土的制备方法。本发明提供的胶凝材料，首次采用固废材料钢渣、矿渣粉和脱硫石膏作为主要成分，通过钢渣、矿渣、脱硫石膏的粒级与活性的双重协同优化，而不添加水泥熟料或碱激发剂，实现大比例消纳工业固废。本发明提供的泡沫混凝土的制备方法，通过采用球磨和段磨混合的梯级混磨技术，能够节省磨粉时间，降低能耗，提高生产效率；通过采用高温湿养护，能够使得混凝土中的孔隙进一步连通，同时保持较高的抗压强度，获得较高的降噪系数，使得降噪系数NRC超过0.6，同时抗压强度可达10MPa，完全可作为墙体吸声结构材料应用在降噪工程中，克服传统泡沫混凝土强度不高，孔隙不连通的问题。

技术领域

本发明属于工程材料技术领域，提供了一种泡沫混凝土及其制备方法。

背景技术

随着中国钢铁产业的迅猛发展，钢渣、矿渣等工业废料的排放量逐年增加。我国尾矿累积堆存120亿吨以上，年产出量达到13亿吨，占全世界尾矿产出量的50％以上，而钢渣的综合利用率只有14％，绝大多数工业废料尚未被综合利用。大量堆存的工业废料不仅占用土地、浪费资源，污染环境，而且具有严重的安全隐患。目前，工业废料制作建筑材料和功能材料等方面的利用价值和经济效益远未得到充分发挥。

泡沫混凝土是通过化学或物理的方式根据应用需要将空气或氮气、二氧化碳气、氧气等气体引入混凝土浆体中，经过合理养护成型，而形成的含有细小气孔，并具有相当强度的混凝土制品，其制作方法通常是用机械方法将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到含硅质材料、钙质材料、水及各种外加剂等组成的料浆中，经混合搅拌、浇注成型、养护而成的一种多孔材料。

目前市场上泡沫混凝土材料还有用矿渣、水泥作为原料制成的，但都需要一些碱性激发剂和表面活性剂来提高化学活性，使之提高粘结度，提高形成后的混凝土在隔音、抗压方面的性能。例如中国专利CN102633461A就公开了一种复合胶凝材料及其制备方法，该胶凝材料含有高炉矿渣粉28～55％，钢渣粉0～18％，粉煤灰22～45％，脱硫石膏5～15％，复合固体激发剂6～10％。然而，碱性激发剂的加入会使得形成后的混凝土化学试剂味道重，污染环境，对环保造成不利影响。

所以，如何环保的利用工业固废料来生产具有较好的隔音、抗压效果的混凝土仍是本领域技术人员尚在探索的课题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中利用工业固废生产混凝土需要固体激发剂的缺陷，进而提供一种以工业固废为原料的新型降噪泡沫混凝土。

一种胶凝材料，按重量份计，其原料组成包括，

钢渣15～34份、矿渣粉37.5～68份、脱硫石膏15～25份；

所述矿渣粉和所述钢渣的比表面积均为400～740m²/g。

一种制备所述胶凝材料的方法，包括，

将钢渣磨细至比表面积为250～350m²/kg；

加入矿渣混合段磨至比表面积为400～740m²/kg，其中，磨细钢渣与矿渣粉的重量比为(2:8)～(1:1)。

一种泡沫混凝土，其原料组成包括水、减水剂和起泡剂，还包括所述的胶凝材料或所述方法制备得到的胶凝材料。

还包括纤维，所述纤维的重量为所述胶凝材料干基重量的0.1～1％。

所述水的重量为所述胶凝材料的干基重量的25～45％，并且还包括重量为所述胶凝材料的干基重量的0.1～1％的减水剂。

所述起泡剂的重量为所述胶凝材料的干基重量的10～30％。

所述矿渣粉为高炉水淬矿渣。

一种制备所述的泡沫混凝土的方法，包括，