利用废弃花岗岩石粉制备装饰砂浆及性能研究

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随着石材产业的发展,石材废料日益增多。由于各地区废料种类不同且组分复杂,使得废料的利用存在困难。为了响应国家节能环保的号召,促进工业绿色发展,试验以山东烟台废弃花岗岩石粉为研究对象,将其应用于装饰砂浆。主要研究装饰砂浆各组分掺量改变对其工作性能、力学性能、泛碱性能、耐久性能、微观形貌等性能影响,以期实现废弃石粉资源化利用的同时制备性能优良的装饰砂浆,为废弃石粉资源化利用提供建议。主要研究内容如下:(1)通过试验分析石粉掺量、纤维素醚掺量、可再分散乳胶粉掺量、消泡剂掺量、憎水剂掺量等对装饰砂浆工作性能、力学性能及泛碱性能的影响。当石粉掺量小于40%时,砂浆性能均满足规范要求且性能优良;石粉掺量大于40%之后,装饰砂浆工作性能变差,泌水现象严重。可再分散乳胶粉可以改善装饰砂浆的和易性,增大装饰砂浆的拉伸粘结强度。纤维素醚具有较强的保水增稠作用,随其掺量增加,装饰砂浆的稠度下降。憎水剂可以降低装饰砂浆的吸水量。随消泡剂掺量增加,装饰砂浆力学强度先增加后降低,当消泡剂掺量从0.03%增加到0.04%时,装饰砂浆的粘结强度下降了64.94%,则消泡剂掺量不宜过高。(2)通过正交试验分析石粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、消泡剂四个因素之间的相互作用,并得出了综合性能较优的建议配合比。试验结果表明,石粉对装饰砂浆力学性能影响最大,随其掺量增大装饰砂浆力学性能降低;可再分散乳胶粉对装饰砂浆工作性能影响最大,随其掺量增大装饰砂浆的和易性得到改善;纤维素醚对装饰砂浆的稠度及吸水量降低作用最明显。在此优化配比基础上进行老化循环拉伸粘强度结验研究,验证了优化配比后的装饰砂浆老化循环拉伸粘强度满足要求。(3)通过调整石粉的级配优化装饰砂浆的性能,试验结果表明可以通过设计石粉级配改善装饰砂浆的性能,从而提高石粉的利用率。(4)通过压汞试验结果分析得出,随着石粉掺量增大装饰砂浆的孔隙率增大、平均孔径增大、空面积降低。从扫描电镜试验结果可以看出,石粉会降低装饰砂浆水化速度,使装饰砂浆的水化产物疏松多孔。可再分散乳胶粉早期在装饰砂浆中没有形成膜结构,对装饰砂浆性能影响不大,但是在后期胶粉形成了空间网状膜结构与水化产物交织分布增强了砂浆的力学强度。
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