堿激發(fā)鐵尾礦泡沫混凝土的制備及其性能

摘 要：為了資源化利用鐵尾礦，以鐵尾礦、粉煤灰、礦渣為原料，通過(guò)堿激發(fā)膠凝材料部分替代水泥制備泡沫混凝土，分析了堿激發(fā)膠凝材料、泡沫、水膠比、聚乙烯醇等對(duì)泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)的影響，并利用電鏡掃描、Ｘ射線(xiàn)衍射分析其微觀結(jié)構(gòu)及反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明，當(dāng)堿激發(fā)膠凝材料摻量為４０％、水膠比為０.４０、聚乙烯醇為１％時(shí)，２８ｄ最大抗壓強(qiáng)度為４.９９ＭＰａ，干表觀密度為７８４ｋｇ／ｍ３，導(dǎo)熱系數(shù)為０.１９０９Ｗ／（ｍ·Ｋ），滿(mǎn)足規(guī)范要求。

關(guān) 鍵 詞：鐵尾礦；粉煤灰；堿激發(fā)；泡沫混凝土；抗壓強(qiáng)度；保溫性能；微觀結(jié)構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＵ５２６ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ 文章編號(hào)：１０００－１６４６（２０２４）０２－０２１９－０６

目前，我國(guó)存在尾礦大量堆放、尾礦庫(kù)潰壩和環(huán)境污染等問(wèn)題［１］。鐵尾礦中含有較高的二氧化硅，但其二氧化硅大多為晶體結(jié)構(gòu)，并不具備火山灰活性，使用相應(yīng)的物理化學(xué)手段激發(fā)鐵尾礦的火山灰活性使其作為混凝土摻合料應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，具有可替代水泥的作用［２］。泡沫混凝土作為一種輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱保溫新型材料，可應(yīng)用在預(yù)制非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、隔墻板、保溫墻板等領(lǐng)域［３－４］。影響泡沫混凝土性能的因素有很多，例如：水泥、發(fā)泡劑、水膠比、其他材料的種類(lèi)與摻量［５］，本文采用堿激發(fā)膠凝材料制備泡沫混凝土在保證性能指標(biāo)的前提下，可降低成本，并大量消耗工業(yè)固廢。

目前，眾多學(xué)者針對(duì)如何提高泡沫混凝土強(qiáng)度和保溫性能進(jìn)行了研究，并取得了大量的研究成果。張磊等［６］以生土、水泥、聚羧酸減水劑等材料制備了泡沫混凝土，結(jié)果表明，隨著泡沫摻量的增大，生土泡沫混凝土的孔隙率逐漸增加，孔徑逐漸增大，導(dǎo)熱系數(shù)逐漸降低；徐方等［７］采用地聚合物制備泡沫混凝土，結(jié)果表明，孔結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能不同的泡沫混凝土?xí)绊懺嚰某煽走^(guò)程及相關(guān)性能；ＧＯＮＧ等［８］通過(guò)對(duì)泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度影響因素的研究，發(fā)現(xiàn)不同干表觀密度的泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度主要由孔隙結(jié)構(gòu)決定。