專利名稱：建筑材料組合物和應用及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料組合物和該組合物的應用，以及制備該 組合物的方法。
背景技術(shù)：
混凝土是由膠凝材料、水和骨料按適當比例配合制成的混合 物?，F(xiàn)有的混凝土通常以水泥作膠凝材料，而以石少、石作骨料， 該種混凝土與水按比例配合后，經(jīng) 一定時間石更化可成為人造石材。 雖然該種混凝土具有工程所需要的強度和耐久性同，但，制作水 泥這種原料時需要消耗大量的能源，且制作成本也相對較高，同 時因砂、石的用量較大，造成河床或山地的破壞。
現(xiàn)有的建筑材料的制作原料大多數(shù)都是從天然無機物質(zhì)中或者 從工業(yè)廢棄物中選取，而生產(chǎn)制造人造石的企業(yè)大多數(shù)都為了使建筑 材料達到自己滿意的要求而不惜提高原材料的成本，并且其大部分制 作工藝也過于繁瑣而不適宜普及。
中國專利1587164A公開的名稱為"無機Ait石材以及制備方法，， 給出一種建筑材料組合物和制備方法。該種石材的原料及原料采用三 氧化二鋁、氧化錳、氧化鋅、氯化錳、氯化銨、磷酸鈉、硫酸亞鐵、 碳酸鈞和糯米粉，將上述原料按照配比加入硝酸90—110毫升及水充 分攪拌均勻進行催化，常溫條件下即可制得人造石材。該種人造石材 雖然沒有輻射、沒有異味，各項物理指標均接近天然石材，但是該人 造石材的原料繁多，制作工藝很難控制，成本較高。
鐵礦尾礦粉是鐵礦選礦廠在選取有用成分后排i文的廢棄物， 一般 由鐵礦選礦廠排;故的尾礦礦漿經(jīng)自然脫水后形成的固體礦物廢料，是 固體工業(yè)廢料的主要成分。其中除含有一定數(shù)量的金屬外，可視為是 一種復合的硅酸鹽\碳酸鹽等礦物材料，這種物質(zhì)現(xiàn)已經(jīng)成為選礦業(yè) 制造的最大的工業(yè)垃圾，即占用有限的土地資源，又污染周邊環(huán)境。
為此，中國專利101172895A號公開的名稱為"鐵礦尾礦砂建材 及其生產(chǎn)方法"給出利用鐵礦尾礦砂(粉)制作建筑材料的一種技術(shù) 啟示。該建材采用以下重量百分比的物料鐵礦尾礦砂65-80%，輕燒鎂粉20-35%。其意是想利用輕燒鎂粉為膠凝材料，而利用工業(yè)廢 棄物即鐵礦尾礦砂為骨料制備建筑材料，以解決鐵礦尾礦粉占用土地 資源和污染周邊環(huán)境問題。該種建筑材料雖然利用了鐵礦尾礦砂這種 工業(yè)廢棄物，從總體上可以降低制作成本，但由于其采用了至少65% 的鐵礦尾礦砂，這樣要求輕燒鎂粉具有較高的活性含量，在通常情況 下，重量含量達到85%的輕燒氧化鎂，其活性氧化鎂的重量含量才能 達到60°/ 以上，而在這一標準的輕燒氧化鎂的價格相對較高，從而造 成該建筑材料具有相對較高的制作成本；另外，鐵礦尾礦砂的含量在 65%以上，會導致建筑材料的強度和剛性大大降低。
現(xiàn)有技術(shù)中普遍認為，氧化鎂中活性氧化鎂含量低于60%時，與 氯化鎂結(jié)合能力差，氯化鎂會出現(xiàn)嚴重過剩，而過剩的氯化鎂吸潮并 達到飽和狀態(tài)時，會從制品中返出其表面后冷凝為水珠，進而造成制 品的強度和耐水性下降，且制品凝結(jié)速度減緩，固化放慢。然而，要 想使氧化鎂中活性氧化鎂含量高于60%,其原料中含氧化鎂的總量至 少應該在80%以上，而這種含量的氧化鎂的售價要比含量在60%左右 氧化鎂的售價高出許多。為此，利用氧化鎂與鐵礦尾礦粉結(jié)合制作建 筑材料并沒得到人們更多的重視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種利用降低鐵礦尾礦粉為重量含量的方 式解決成本高和強度低等問題的建筑材料組合物及應用。
本發(fā)明另 一個任務是提供一種上述建筑材料組合物的制備方法。 本發(fā)明所提出的建筑材料組合物包括以下重量百分比的原料鐵 礦尾礦粉40%—62%,氧化鎂15°/ —35°/ ,氯化鎂15°/。一30%,減水劑6% —12%,平平加O. 5%—2% 。鐵礦尾礦粉的含量如果超過62%，需要提 高活性氧化鎂的含量，進而增加組合物的成本，而鐵礦尾礦粉低于 40%,鐵礦尾礦粉的用量不僅少，而且氧化鎂和氯化鎂的用量相對增 加，同樣也會提高建筑材料組合物的制作成本；由于氧化鎂和氯化鎂 的活性極強，吸水性較的，用其制作的石材或砌塊等制品極易與空氣 中的物質(zhì)起反應，使其返卣后產(chǎn)生變形，而組合物中加入減水劑和平 平加可以抑制氧化鎂和氯化鎂的活性，以保證用其制作的石板或砌塊 的性能穩(wěn)定。
4所述組合物中還添加有0. 005-0. 02°/ 的有機石圭。
所述氧化鎂中，氧化鎂重量含量大于或等于65% 。所述氯化鎂 中，氯化鎂重量含量大于或等于45% 。
上述建筑材料組合物與水配合后用于制作石板或砌塊或混凝土 。
上述建筑材料組合物的制備方法，包括以下步驟首先按照預定 的重量百分比取氧化鎂和氯化鎂，以及減水劑和平平加混合均勻制成 膠凝材料，然后再將預定重量百分比的鐵礦尾礦粉加入到膠凝材料中 并混合均勻制成建筑材料組合物。
所述制備方法還包括將建筑材料組合物裝入模具中，待模具內(nèi)的 建筑材料組合物干燥后將其取出，以將其制成石材或砌塊的步驟。
所述石材或砌塊的外表面還包括涂覆有機硅的步驟。由于有機硅 具有耐高低溫、難燃、憎水、耐腐蝕等特性，在石材或砌塊涂覆有機 硅可以有效地防止其吸水，保證石材或砌塊的性能穩(wěn)定。
本發(fā)明所提出的建筑材料組合物是利用氯化鎂和氧化鎂作為膠 凝材料將鐵礦尾礦粉膠結(jié)在一起后所制成的混合物， 一方面可以大量 地消耗鐵礦尾礦粉這種工業(yè)廢棄物，且能降低組合物的成本，另一方 面由于各物料配比合適，使氧化鎂和氯化鎂可以采用價格相對較低物 料，以進一步降低組合物的成本；另外，由于組合物中還添加有減水 劑和平平加，而減水劑和平平加可以抑制氧化^:和氯化4美的活性，用
該組合物制成的制品性能相當穩(wěn)定，特別是在板材或砌塊制品的表面 涂抹有機硅后，其穩(wěn)定性能更為理想。
具體實施例方式
實施例1
稱取氧化鎂15千克，氯化鎂20千克，減水劑12千克，平平加 0. 5千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦 尾礦粉52. 5千克，再次將加入鐵礦尾礦粉的混合物攪拌均勻，即為 建筑材料組合物，該建筑材料組合物與水配合后即為用于砌筑建筑物 或構(gòu)筑物的混凝土 (組合物與水之間的重量比與現(xiàn)有技術(shù)相同)；將該 混凝土裝入模具中成型并干燥后，即為人造石，該人造石可以制成石 板或砌塊的形狀，用于砌筑建筑物或構(gòu)筑的墻體或地面或天棚。
實施例2稱取氧化鎂35千克，氯化鎂15千克，減水劑6千克，平平加2 千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦尾礦 粉42千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
實施例3
稱取氧化鎂22千克，氯化鎂30千克，減水劑7千克，平平加1 千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦尾礦 粉40千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
實施例4
稱取氧化鎂15千克，氯化鎂15千克，減水劑6. 5千克，平平加 1.5千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦 尾礦粉62千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
實施例5
稱取氧化鎂17千克，氯化鎂17. 3千克，減水劑10千克，平平 加0. 7千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵 礦尾礦粉55千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
實施例6
稱取氧化鎂25千克，氯化鎂20. 2千克，減水劑9千克，平平加 0.8千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦 尾礦粉45千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
實施例7
稱取氧化鎂15. 8千克，氯化鎂15千克，減水劑8千克，平平加 1.2千克，將上述原料混合并攪拌均勻，然后再向混合物內(nèi)加入鐵礦 尾礦粉60千克，按實施例1的方法制作混凝土或石板或砌塊。
在實施例1-7中，所述減水劑可采用木質(zhì)磺酸鹽減水劑或雜環(huán)型 高效減水劑或脂肪族高效減水劑或聚羧酸系高效減水劑或單環(huán)芳烴 高效減水劑或多環(huán)芳烴型高效減水劑；所述氯化鎂的重量含量在 45-75%,最佳含量在45-65%,所述氧化鎂的重量含量在65-85%,最 佳含量在65-75%之間。在實施例1-7中，所述石板或砌塊的表面涂 覆有很薄的一層有機硅或者在組合物中添加有機硅，無論涂覆在石板 或砌塊表面的有機硅，還是添加到組合物中的有機硅，有機硅的重量 均在其總重量的0. 005—0. 02°/ 之間。
權(quán)利要求
1、建筑材料組合物，其特征在于包括以下重量百分比的原料鐵礦尾礦粉40％—62％，氧化鎂15％—35％，氯化鎂15％—30％，減水劑6％—12％，平平加0.5％—2％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述組合物中 還添加有0. 005-0. 02%的有機珪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述氯化鎂中， 氯化鎂重量含量大于或等于45% ，氧化鎂中，氧化鎂重量含量大于 或等于65% 。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的建筑材料組合物的應用，其特征在 于該組合物與水配合后用于制作石板或砌塊或混凝土。
5、 按照權(quán)利要求1或2所述建筑材料組合物的制備方法，其特 征在于包括以下步驟首先按照預定的重量百分比取氧化鎂和氯化 鎂，以及減水劑和平平加混合均勻制成膠凝材料，然后再將預定重量 百分比的鐵礦尾礦粉加入到膠凝材料中并混合均勻制成建筑材料組 合物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于還包括將建 筑材料組合物裝入模具中，待模具內(nèi)的建筑材料組合物干燥后將其取 出，以將其制成石材或砌塊的步驟。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述石材或 砌塊的外表面還包括涂覆有機珪的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑材料組合物和應用及制備方法，組合物包括鐵礦尾礦粉、氧化鎂、氯化鎂、減水劑和平平加，該組合物與水配合后用于制作石板或砌塊或混凝土，該組合物通過有序的混合制成的。該建筑材料組合物可以消耗大量的鐵礦尾礦粉這種工業(yè)廢棄物，能降低其制作成本，同時因于各物料配比合適，使氧化鎂和氯化鎂可以采用價格相對較低物料；另外，組合物中還添加的減水劑和平平加可以抑制氧化鎂和氯化鎂的活性，使該組合物的性能相當穩(wěn)定。
文檔編號C04B28/32GK101486559SQ20091001040
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者李光德, 李生會, 肖力光 申請人:李光德