本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，是一種生態(tài)環(huán)保型透水材料，尤其涉及一種鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土及陶粒的制備方法。
背景技術(shù)：
：國務(wù)院辦公廳以國辦發(fā)〔2013〕1號轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部制訂的《綠色建筑行動方案》，明確要求大力發(fā)展綠色建材。目前政府積極推進(jìn)海綿城市項目，國務(wù)院辦公廳2015年10月印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》，部署推進(jìn)海綿城市建設(shè)工作。透水混凝土是海綿城市發(fā)展建設(shè)的一種新型地面鋪裝材料，具有高透水性，耐磨防滑，生態(tài)環(huán)保，施工快捷。2016年海綿城市試點透水混凝土在全國16個城市開始執(zhí)行，并已在多個海綿城市試點成功。鐵尾礦砂經(jīng)過洗選后，粗細(xì)尾礦砂已經(jīng)可以作為混凝土的細(xì)集料使用，但是最后沉降的尾礦泥，因為是顆粒極細(xì)的尾礦砂和粘土質(zhì)膠團(tuán)顆粒，無法用作集料，如果回填還將影響礦山安全開采。隨著目前我國所開采的礦山品位降低和無尾(礦庫)開采制度的全面實施，會造成大量的尾礦無法回填和無處庫存，將嚴(yán)重影響礦山的正常開采，所以只有實現(xiàn)尾礦全量資源化利用、尾礦零排放目標(biāo)，才能化解上述矛盾。近幾年，在透水路面材料應(yīng)用方面有許多技術(shù)。中國專利申請，申請?zhí)?01510805358.6，公布日2016.01.27，公開了一種含有陶粒的輕質(zhì)透水混凝土，所述陶粒為粒徑5mm～10mm連續(xù)級配的煤矸石陶粒，而非本發(fā)明鐵礦尾礦泥輕質(zhì)陶粒，透水混凝土的原材料和配合比也完全不同。技術(shù)實現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土及陶粒的制備方法，開發(fā)利用鐵尾礦泥陶粒制備輕質(zhì)透水混凝土，變廢為寶，緩解環(huán)境污染，實現(xiàn)海綿城市建設(shè)目標(biāo)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土，其特點是該輕質(zhì)混凝土中的組成成分及單方用量配比(kg·m-3)如下：輕骨料，700～880，所述的輕骨料采用鐵尾礦污泥陶粒；膠凝材料，280～480，所述的凝膠材料采用水泥；火山灰反應(yīng)摻合材料，50～100，所述的摻合材料采用硅灰；改性材料，4.3～7.6，所述的改性材料采用丙烯酸樹脂乳液；顏料，14～21，所述的顏料采用水泥著色劑；外加劑，4.5～8.0，所述的外加劑采用聚羧酸高效減水劑；水，180～205。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒粒徑為5mm～10mm，容重790kg·m-3，筒壓強度達(dá)到5.6mpa，1h吸水率為14.4％。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒由鐵尾礦泥作為塑性成分、城市污泥作為燃分和粉煤灰作為骨架的混合物經(jīng)過常規(guī)的造粒、燒成，燒成成本只有普通陶粒的2/3左右的污泥陶粒產(chǎn)品，且該產(chǎn)品所使用原料中的固體廢棄物采用率達(dá)到了100％。將鐵礦周圍的周邊城市水處理剩余污泥、粉煤灰粗渣、尾礦泥等會導(dǎo)致環(huán)境二次污染的固廢轉(zhuǎn)化為目前海綿城市建設(shè)急需的人造輕集料產(chǎn)品，污泥陶?？蓪⒊鞘形勰嘀械闹亟饘匐x子完全固定住。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒原料的配合比范圍為：鐵尾礦泥20～30％，城市污泥25～50％，粉煤灰20～55％。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的鐵尾礦污泥陶粒原料的優(yōu)選配合比為：鐵尾礦泥25％，城市污泥40％，粉煤灰35％。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的水泥采用硅酸鹽水泥或普硅水泥。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的水泥強度等級為52.5級或42.5級。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的鐵尾礦泥的顆粒公稱直徑在0.6mm以下，泥塊含量≤1.0％，硫化物及硫酸鹽含量≤0.5％，氯化物≤0.02％。一種鐵尾礦污泥陶粒的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：(1)將鐵尾礦泥干燥粉磨，干燥溫度為110℃，按照一定的比例和粉煤灰一起加入到濕態(tài)城市污泥中進(jìn)行混合攪拌，攪拌時間為10min；(2)將攪拌后的泥料在練泥機中練泥，并從練泥機的擠嘴中擠出、再被切割成φ8mm×8mm的小泥??；(3)小泥丁在成球盤中被滾圓成φ8mm左右的丸狀坯體，即陶粒生料球；(4)將陶粒生料球置于110℃的烘箱中烘干3h；(5)在模擬回轉(zhuǎn)窯燒成的工況條件下，在1040℃的最高燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié)，分別完成陶粒生料球的預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻過程，制備出輕質(zhì)陶粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具有以下優(yōu)點：1)本發(fā)明利用鐵尾礦泥陶粒制備透水混凝土，是一種生態(tài)環(huán)保型透水材料，從尾礦治理的角度來看不僅實現(xiàn)鐵尾礦全量資源化利用、鐵尾礦零排放目標(biāo)而且減少了鐵礦尾礦石本身對環(huán)境的破壞，變廢為寶，實現(xiàn)資源二次利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，具有顯著的社會效益。2)本發(fā)明利用鐵尾礦泥、城市污泥和粉煤灰固廢作為原料，可以大幅降低透水混凝土成本，加速透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的推廣應(yīng)用，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。3)本發(fā)明透水混凝土是一種新型地面滲透性鋪裝材料，具有高透水性，耐磨防滑，生態(tài)環(huán)保，施工快捷的特點。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實施例1鐵尾礦污泥陶粒由鐵尾礦泥作為塑性成分、城市污泥作為燃分和粉煤灰作為骨架的混合物經(jīng)過常規(guī)的造粒、燒成，燒成成本只有普通陶粒的2/3左右的污泥陶粒產(chǎn)品，且該產(chǎn)品所使用原料中的固體廢棄物采用率達(dá)到了100％。將鐵礦周圍的周邊城市水處理剩余污泥、粉煤灰粗渣、尾礦泥等會導(dǎo)致環(huán)境二次污染的固廢轉(zhuǎn)化為目前海綿城市建設(shè)急需的人造輕集料產(chǎn)品，污泥陶?？蓪⒊鞘形勰嘀械闹亟饘匐x子完全固定住。鐵尾礦泥的顆粒公稱直徑在0.6mm以下，泥塊含量≤1.0％，硫化物及硫酸鹽含量≤0.5％，氯化物≤0.02％。一種鐵尾礦污泥陶粒的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：(1)將鐵尾礦泥干燥粉磨，干燥溫度為110℃，按照一定的比例和粉煤灰一起加入到濕態(tài)城市污泥中進(jìn)行混合攪拌，攪拌時間為10min；(2)將攪拌后的泥料在練泥機中練泥，并從練泥機的擠嘴中擠出、再被切割成φ8mm×8mm的小泥??；(3)小泥丁在成球盤中被滾圓成φ8mm左右的丸狀坯體，即陶粒生料球；(4)將陶粒生料球置于110℃的烘箱中烘干3h；(5)在模擬回轉(zhuǎn)窯燒成的工況條件下，在1040℃的最高燒結(jié)溫度下進(jìn)行燒結(jié)，分別完成陶粒生料球的預(yù)熱、燒結(jié)和冷卻過程，制備出輕質(zhì)陶粒。表1是鐵尾礦污泥陶粒產(chǎn)品配合比試驗的原料配合比，按照上述方法制備鐵尾礦污泥陶粒。表1陶粒產(chǎn)品的配合比(wt/％)樣品編號干污泥粉煤灰鐵尾礦泥125552023050203354025440352554525306502030實施例2表2為鐵尾礦污泥陶粒性能隨城市污泥加入量變化的物理性能情況。表2不同組成鐵尾礦污泥陶粒產(chǎn)品的性能樣品編號干污泥含/(％,wt)堆積密/(kg·m-3)筒壓強度/mpa1h吸水率/％1085010.07.121084011.810.03208208.110.54308007.310.05407905.614.46507605.220.8從表中可以看出：隨著城市污泥摻量增大，鐵尾礦污泥陶粒樣品的堆積密度逐漸降低，當(dāng)城市污泥含量為50％時，鐵尾礦污泥陶粒樣品的堆積密度減至760kg·m-3；當(dāng)鐵尾礦污泥陶粒坯體中城市污泥含量40％、粉煤灰35％、集料尾泥為25％時，1040℃燒結(jié)后的鐵尾礦污泥陶粒樣品具有較為理想的輕集料性能，堆積密度為790kg·m-3，筒壓強度為5.6mpa，1h吸水率為14.4％。實施例3-6表3列式了鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土配合比(kg·m-3)表3鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土配合比(kg·m-3)實施例7表4列式了鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土各項性能試驗數(shù)據(jù)表4鐵尾礦污泥陶粒輕質(zhì)透水混凝土各項性能試驗數(shù)據(jù)當(dāng)前第1頁12