人造大理石废料在水泥砂浆中的应用研究

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为了响应国家“双碳”政策号召,解决海南建材透水性能不足的问题,同时协调海南和广东、广西两省的矿产资源配置,实现人造大理石废料(AMWP)的有效处理、做到资源化利用,本文利用广西贺州生产加工产生的AMWP作为原料,探究用AMWP利用至水泥砂浆中制备高性能透水建材。以下为本文的主要研究内容和分析结果:1.AMWP性质分析AMWP的主要成分以CaCO3和SiO2为主,其颗粒较为圆滑,主要矿物成分为方解石和石英。通过对有机成分的定性和定量分析,确定了AMWP中不饱和树脂的主要成分为聚对苯二甲酸乙二酯(PE)和聚苯乙烯(PS)。2.AMWP对水泥净浆流动度的影响机理AMWP会降低净浆流动度,这是因为在AMWP中的Ca2+与聚羧酸减水剂(PCE)产生络合作用,并且PET会吸附PCE,导致PCE无法吸附水泥颗粒,影响其发挥减水作用。而脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚(FMEE)会消耗PCE在AMWP上的作用位点,使得有足够的PCE吸附水泥颗粒,从而发挥减水作用。3.AMWP对水泥胶砂性能的影响AMWP会增大浆体的标准稠度需水量,缩短凝结时间,还会降低流动度。然而FMEE的添加可以有效改善AMWP引起的流动度降低问题。胶砂强度随着AMWP含量增多而降低。而FMEE产生大量气泡,进一步降低胶砂强度。然而,加入消泡剂可以有效提升水泥胶砂的力学强度。此外,AMWP和FMEE会降低干体积密度,还会增加水泥胶砂的含水率和吸水率,添加适量消泡剂可以有效缓解上述问题。4.正交试验法探索不同物流配合比对水泥胶砂强度的影响通过极差分析计算极差值Rg可以确定,水泥胶砂早期强度的影响程度按照大小排序为:AMWP>消泡剂>FMEE>玻璃纤维含量>玻璃纤维尺寸。因此可以得出,AMWP对水泥胶砂强度的负面影响最大,掺入量宜少;消泡剂对水泥胶砂强度具有积极作用,添加量为1.00%为宜;FMEE对水泥胶砂强度有负面影响,故添加量不宜多;就玻璃纤维而言,其添加量为2‰、长度尺寸为9.00 mm时,可以获得较大的水泥胶砂强度。
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