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        大理石廢料制備人造石的研究

        2019-10-31 08:08:01黃錦明
        建筑建材裝飾 2019年10期

        黃錦明

        摘要:天然大理石的需求量在近幾年的時(shí)間里持續(xù)上漲,但大理石資源因?yàn)橛嘘P(guān)技術(shù)的不成熟造成了極大的浪費(fèi),此外,如果不合理的處理大理石廢料,必然會(huì)影響到生態(tài)環(huán)境。本文筆者同時(shí)實(shí)驗(yàn)探究大理石廢料制備人造石的有關(guān)問(wèn)題,以大理石邊角料為主料,復(fù)合膠結(jié)料的選擇為水泥和適量有機(jī)膠,以國(guó)家建材行業(yè)內(nèi)的JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》為標(biāo)準(zhǔn),制備超出改標(biāo)準(zhǔn)的性能優(yōu)異人造石。

        關(guān)鍵詞:大理石;骨料;粒級(jí)級(jí)配;人造石;性能

        未被高效利用起來(lái)的大理石邊角料不僅占用場(chǎng)地,還加重了對(duì)礦產(chǎn)資源的浪費(fèi),同時(shí)還有可能造成泥石流等自然災(zāi)害,影響石材企業(yè)的發(fā)展。各地石材企業(yè)亟待解決的問(wèn)題就是如何充分合理的將這些邊角料利用起來(lái),生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品。

        1試驗(yàn)部分

        1.1原料

        骨料為大理石材質(zhì),采用四川西北部一石材企業(yè)生產(chǎn)的米黃色大理石邊角料,通過(guò)破碎機(jī)將其制作成為-10mm左右的顆粒,最后篩分為5個(gè)粒級(jí)備用;采用的水泥為阿爾博安慶白水泥有限公司生產(chǎn)的52.5R白色普通硅酸鹽水泥;德國(guó)瓦克公司生產(chǎn)的可再分散膠粉5010L;聚竣酸減水劑;河南鄭州固盾水晶滲硅劑;自制偏高嶺石超細(xì)粉。

        1.2試驗(yàn)方法

        選用的骨料為合理級(jí)配的大理石顆粒,礦物外加劑采用偏高嶺石超細(xì)粉,膠結(jié)料采用水泥,混泥土外加劑采用可再分散聚合物膠粉、減水劑和無(wú)機(jī)顏料等,加入適量自來(lái)水后,進(jìn)行充分的攪拌,再將其分別注入到檢測(cè)抗壓強(qiáng)度100×100mm和檢測(cè)抗折強(qiáng)度100×200mm的鋼制模具中,經(jīng)過(guò)振動(dòng)密實(shí)處理后,24h后進(jìn)行脫模,將經(jīng)過(guò)脫模處理后的混凝土放人養(yǎng)護(hù)箱,放置時(shí)間為28d,最后一步就是進(jìn)行一系列的切割、磨平和拋光等處理,對(duì)制成的成品進(jìn)行各方面性能的檢測(cè),依據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)就是上文提到的建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》。

        2結(jié)果與討論

        2.1骨料粒級(jí)級(jí)配對(duì)人造大理石性能的影響

        在保證其他數(shù)據(jù)和指標(biāo)不變的情況下,探究骨料粒級(jí)級(jí)配對(duì)人造石各方面性能的影響,其他材料配比值為,膠骨比和水膠比分別為0.34和0.316,減水劑和水泥的用量均為0.74%。

        統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可知,處理前的平均光澤度,這主要針對(duì)的是養(yǎng)護(hù)28d后的樣品,在經(jīng)過(guò)切磨、拋光等一系列處理后的光澤度檢測(cè)結(jié)果,第二種處理后的光澤度也是針對(duì)養(yǎng)護(hù)28d后的樣品,不同之處是在切磨拋光的基礎(chǔ)上,摻入了適量的水晶滲硅劑在大理石表面,最后再進(jìn)行精拋光后檢測(cè)得到的光澤度。

        可以看出,條件相同時(shí),級(jí)配孔隙越小,抗折抗壓強(qiáng)度就越大,光澤度也會(huì)有很大的提升。吸水率則明顯降低,所有樣品性能指標(biāo)全部在JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》標(biāo)準(zhǔn)以上。

        就相對(duì)而言,4號(hào)樣品的骨料級(jí)配具有一定的合理性。通常情況下會(huì)有一定量的氫氧化鈣產(chǎn)生于水泥水化的過(guò)程中,這會(huì)讓人造大理石內(nèi)部出現(xiàn)很多毛細(xì)微孔,這就是大理石表面有“泛堿”表現(xiàn)的主要原因,如此一來(lái)就無(wú)法保證大理石表面的光澤度,降低該石材的裝飾性功能。倘若加入適量的水晶滲硅劑,就可以通過(guò)水晶滲硅劑與氫氧化鈣之間的化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)硅酸凝膠,這能有效的封堵人造大理石的毛細(xì)微孔,進(jìn)而保證大理石表面的光澤度,同時(shí)有效的控制“泛堿”現(xiàn)象的發(fā)生。

        2.2膠粉用量對(duì)人造大理石性能的影響

        從表1的數(shù)據(jù)中可以得出很多有用的信息,以這些信息為依據(jù),選定4號(hào)樣品骨料級(jí)配為標(biāo)準(zhǔn),在保證其他有關(guān)條件與2.2相同的情況下,膠粉用量影響人造大理石性能情況如表1所示。

        對(duì)比發(fā)現(xiàn),就膠粉的添加與否,對(duì)大理石性能的影響并不是很大,具體的細(xì)微差別在于抗折強(qiáng)度和吸水率有所提升,但有所下降的是抗壓強(qiáng)度以及經(jīng)過(guò)處理后的光澤度。

        這是由于水溶性膠粉聚合物加入后,抗壓強(qiáng)度可能受到軟弱聚合物的削弱,同時(shí)由于一些表面毛細(xì)孔被膠粉聚合物膜堵塞,用于表面處理的滲硅劑難以充分和反堿物氫氧化鈣產(chǎn)生反應(yīng),無(wú)法大量形成性的凝膠材料,因此會(huì)在一定程度上降低人造大理石處理后的光澤度。

        將膠粉用量控制在0.5%以下時(shí),能夠略微提升抗折強(qiáng)度,膠粉用量超過(guò)0.5%則會(huì)降低抗折強(qiáng)度。由此可見(jiàn),并不是膠粉用得越多越好,保持適當(dāng)?shù)氖褂昧靠梢杂行岣呷嗽齑罄硎g性,降低其彈性模量。

        3結(jié)束語(yǔ)

        3.1以骨料級(jí)配進(jìn)行水泥基人造大理石會(huì)對(duì)性能造成很大的影響,在10mm-0.6mm范圍內(nèi)的骨料粒徑,如果是單一級(jí)配骨料,其緊堆密度與粒徑成反比,孔隙率與粒徑成正比。

        3.2不同的骨料級(jí)配會(huì)產(chǎn)生不同的孔隙率和緊堆密度,通常情況下緊堆密度與孔隙率都是反比關(guān)系。如果保證其他條件一致,級(jí)配骨料的緊堆密度越大,最終制成的試件光澤度和抗壓強(qiáng)度都越高。

        3.3經(jīng)過(guò)水晶滲硅劑處理后的試件,其表面光澤度大大提升;加入了適量膠粉的試件,其抗折強(qiáng)度會(huì)有所提升。

        3.4將一定量的偏高嶺石摻人其中,可縮小試件的孔隙率,提升結(jié)構(gòu)的密實(shí)性,同時(shí)還能起到一定的抗泛堿作用。

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