CN110790550B - 一种石材废渣粉纤维砂浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种石材废渣粉纤维砂浆及其制备方法。所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、水泥、水、增强纤维和减水剂，所述细集料、水泥和水的体积比为(2～2.5)：1：(1.1～1.3)，所述增强纤维占水泥的0.1～0.3wt％，所述减水剂占水泥的0.5～2wt％，所述细集料包括石材废渣粉和石英砂。本发明提供一种石材废渣粉纤维砂浆，通过控制石材废渣粉替代石英砂的用量，和增强纤维等共同作用，制备得到的石材废渣粉纤维砂浆在具有好的力学性能的同时，可有效增加流动性和对其他物体的粘附性，从而有利于砂浆作为建筑领域的粘结材料，且降低砂浆的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种石材废渣粉纤维砂浆及其制备方法。
背景技术
砂浆是建筑上使用的黏结材料，由一定比例的砂石、水泥和水等成分组成，近年来，在砂浆或混凝土中掺入纤维用以改性的研究不断增加，如刘新华等在纤维材料与再生混凝土组合应用研究进展中报告了通过添加纤维，可提高砂浆的力学性能和粘聚性，但是纤维的加入也会对砂浆的流动性和对其他物体的粘附性产生不利影响，从而影响砂浆在建筑上的应用。
另外，在建筑领域中，河砂短缺及河砂价格持续上涨，导致建筑砂浆和商品混凝土造价大幅上涨，寻找合适的材料代替砂浆和混凝土中河砂是目前建筑行业亟需解决的问题。而在石材制品行业，石材加工厂对石材制品进行切割、打磨、抛光等一系列工艺步骤时会产生大量石材污泥，这些污泥无利用价值，只能将其简单掩埋处理，对环境造成严重破坏，因而，石材污泥的处置是石材行业面临的难题。
为解决建筑领域中砂石短缺以及石材污泥的污染，将石材污泥加工成石材废渣粉掺入砂浆或者混凝土中代替砂石是一种低耗减废的可行办法。霍曼琳等在采石场废弃石粉对混凝土基本性能影响的试验研究等报告了通过使用石材废渣粉代替砂石，可增加砂浆的力学性能，但会降低砂浆的粘聚性，且对砂浆的流动性和粘附性的影响复杂。目前已对石材废渣粉和纤维分别在砂浆中应用进行了探索，但对同时掺加石材废渣粉和纤维的砂浆的研究尚未展开。
发明内容
为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种石材废渣粉纤维砂浆，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、水泥、水、增强纤维和减水剂，所述细集料、水泥和水的体积比为(2～2.5)：1：(1.1～1.3)，所述增强纤维占水泥的0.1～0.3wt％，所述减水剂占水泥的0.5～2wt％，所述细集料包括石材废渣粉和石英砂。
作为本发明一种优选的技术方案，所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为10～20％。
作为本发明一种优选的技术方案，所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100～110℃条件下干燥1.5～2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉。
作为本发明一种优选的技术方案，所述增强纤维选自聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维或玻璃纤维中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述增强纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维的长度为0.6～0.8mm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述石英砂的细度模数为2.3～3.0。
作为本发明一种优选的技术方案，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥或磷酸盐水泥中的一种或多种。
作为本发明一种优选的技术方案，所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的比表面积为1～2×106m2/m3，密度为3～4g/cm3。
作为本发明一种优选的技术方案，所述减水剂选自木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐类减水剂、脂肪酸类减水剂类或聚羧酸盐类减水剂中的一种或多种。
本发明第二个方面提供了一种如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供一种石材废渣粉纤维砂浆，通过控制石材废渣粉替代石英砂的用量，水泥和水的体积比，以及石材废渣粉的粒径，石英砂的细度模数、纤维的长度等因素，制备得到的石材废渣粉纤维砂浆在具有好的力学性能的同时，可有效增加流动性和对其他物体的粘附性，从而有利于砂浆作为建筑领域的粘结材料，且降低砂浆的生产成本。
附图说明
图1为实施例3所述硅酸盐水泥的SEM图。
图2为实施例3所述石材废渣粉的SEM图。
图3为实施例3所述石英砂的SEM图。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明第一个方面提供了一种石材废渣粉纤维砂浆，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、水泥、水、增强纤维和减水剂，所述细集料、水泥和水的体积比为(2～2.5)：1：(1.1～1.3)，所述增强纤维占水泥的0.1～0.3wt％，所述减水剂占水泥的0.5～2wt％，所述细集料包括石材废渣粉和石英砂。
在一种优选的实施方式中，本发明所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、水泥、水、增强纤维和减水剂，所述细集料、水泥和水的体积比为2.2：1：1.2，所述增强纤维占水泥的0.2wt％，所述减水剂占水泥的1.3wt％。
细集料
本发明所述细集料包括石材废渣粉和石英砂。
在一种实施方式中，本发明所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为10～20％；进一步地，本发明所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为15％。
优选地，本发明所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100～110℃条件下干燥1.5～2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉。
更优选地，本发明所述石材废渣粉的粒径小于0.1mm。
颗粒的大小称为粒径。当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体最相近时，就把该球体的直径作为被测颗粒的等效粒径。本发明所述粒径为等效粒径，是粒度分布曲线中累积分布为50％时的最大颗粒的等效直径。本发明所述粒径的测量方法为本领域技术人员熟知的测量方法。
进一步优选地，本发明所述石材污泥购自广东省佛山市利铭蜂窝复合材料有限公司。
更进一步优选地，本发明所述石英砂的细度模数为2.3～3.0；进一步地，本发明所述石英砂的细度模数为2.48。
细度模数是表征石英砂等砂石粒径的粗细程度及类别的指标。细度模数越大，表示砂石越粗。
在一种优选的实施方式中，本发明所述石英砂的密度为2～3g/cm3，比表面积为12000～15000m2/m3；进一步地，本发明所述石英砂的密度为2.476g/cm3，比表面积为13639m2/m3。
在一种更优选的实施方式中，本发明所述石英砂购自厦门艾思欧标准砂有限公司，所述石英砂的细度模数为2.48，密度为2.476g/cm3，比表面积为13639m2/m3。
水泥
水泥为粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。
在一种实施方式中，本发明所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥或磷酸盐水泥中的一种或多种。
优选地，本发明所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的比表面积为1～2×106m2/m3，密度为3～4g/cm3；进一步地，本发明所述硅酸盐水泥的比表面积为1.14×106m2/m3，密度为3.127g/cm3。
更优选地，本发明所述硅酸盐水泥的牌号为P.O42.5普通硅酸盐水泥，购自安徽海螺股份有限公司。
述硅酸盐水泥的牌号为P.O42.5普通硅酸盐水泥的比表面积为1.14×106m2/m3，密度为3.127g/cm3。
增强纤维
增强纤维是作为结构材料使用的增强材料。
在一种实施方式中，本发明所述增强纤维选自聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维或玻璃纤维中的一种或多种。
优选地，本发明所述增强纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维的长度为0.6～0.8mm；进一步地，本发明所述聚丙烯纤维的长度为0.6mm。
聚丙烯纤维，是由聚丙烯熔融纺丝制得的纤维，具有生产工艺简单，相对密度小、原料与生产成本低，纤维强度高等优点，被广泛用于建筑增强等工业织物。聚丙烯纤维用于混凝土和砂浆中，能够有效提高砂浆的抗裂能力和抗渗性能，显著提高砂浆的抗冲击性能、耐磨性能和抗冻性能。但聚丙烯纤维表面能低，分子链上无极性基团，表面疏水，故在砂浆混凝土中不容易分散，无法发挥阻裂作用，且与混凝土的物理化学粘合力也较差，当受外力作用时，纤维和砂浆界面由于粘结力较差，可能成为缺陷导致材料破环，影响纤维增强作用的发挥。
更优选地，本发明所述聚丙烯纤维的直径为0.3～0.5μm；进一步地，本发明所述聚丙烯纤维的直径为0.31μm。
进一步优选地，本发明所述聚丙烯纤维购自上海影佳实业发展有限公司。
申请人发现，通过添加适量的石材废渣粉代替石英砂，在降低所述砂浆的生产成本的同时，通过石材废渣粉、水泥、石英砂以及纤维不同尺寸和粒径的级配，可增加砂浆的填充密度，改善了颗粒级配，可改善纤维与砂浆其他制备原料的分散性和粘合力，从而进一步发挥纤维增强砂浆力学性能的能力，另外，申请人意外发现，通过控制石材废渣粉代替石英砂的体积百分数，以及水泥和水的体积比，通过砂浆制备原料的共同作用，也可增加砂浆流动性和对其他物体的粘附性，这可能是因为，随着废渣粉含量增加，填充密度增加，使得砂浆中的固体颗粒更容易粘附在其他物体表面，使得粘附性和流动性增加。
另外，申请人发现，当石材废渣粉代替石英砂的体积过多时，由于颗粒的填充密度下降，会降低的砂浆的粘附性、流动性和强度等性能，另外，当石材废渣粉的粒径过大或过小时，会影响颗粒的级配，从而影响增强纤维的增强的发挥；且当水的体积过多时，粘附性下降，这可能是水过多时，固体颗粒表面附着的液体厚度上升，导致粘附性下降。
本发明所述流动性为半静态时的流动性，具体测试方法为将砂浆倒入塌落度筒后，慢慢提起塌落度筒，测量浆体在两个垂直方向的直径平均值减去筒底的直径作为扩展度。
本发明所述粘附性为砂浆粘附在其他物体表面，如石棒表面的能力，具体测试方法为将石棒浸入砂浆中，然后提起静置2min后测量石棒的质量，则粘附性为石棒增加的质量与石棒浸入砂浆中表面积的比值。
本发明所述填充密度为砂浆中固体颗粒的填充密度，采用水测紧密值法，具体测试方法为先将固体颗粒倒入容器中干拌2min,然后逐渐加水搅拌，直至固体颗粒由粉体变成浆体，测量其填充率。将搅拌完成的浆体填满体积已知的容器中，填充率为P，则有：
式中，M、V分别为纤维砂浆的质量和体积，MC、MP、MS、MF和MW分别为水泥、粉渣、标准砂、纤维和水的质量，RC、RP、RF和RS分别为水泥、粉渣、纤维和标准砂在固体颗粒中的体积分数，UW为水和水泥的体积比，ρC、ρP、ρS、ρF分别为水泥、粉渣、标准砂、纤维和水的密度。则由式(1)可以推导出P的表达式为
逐渐增加水量，重复操作，直至测出最大填充率，则测得的最大填充率就是固体颗粒组合的填充密度。
减水剂
减水剂是一种在维持砂浆坍落度基本不变的条件下，能减少拌合用水量的添加剂。
在一种实施方式中，本发明所述减水剂选自木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐类减水剂、脂肪酸类减水剂类或聚羧酸盐类减水剂中的一种或多种。
本发明不对减水剂做进一步限定，可列举的有，木质素磺酸盐类减水剂，如木质素磺酸钠；萘系减水剂，如江苏博特JM-B；三聚氰胺系减水剂，如苏州兴邦化学SUNBOSM；氨基磺酸盐类减水剂，如北京慕湖MNC-AS；脂肪酸类减水剂类；聚羧酸盐类减水剂，如瑞安建材科技有限公司LS-II。
优选地，本发明所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂。
更优选地，本发明所述聚羧酸盐类减水剂的牌号为LS-II，购自瑞安建材科技有限公司。
本发明第二个方面提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本发明的实施例1提供一种石材废渣粉纤维砂浆，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、硅酸盐水泥、水、聚丙烯纤维和减水剂，所述细集料、硅酸盐水泥和水的体积比为2.1：1：1.1，所述聚丙烯纤维占硅酸盐水泥的0.2wt％，所述减水剂占硅酸盐水泥的1.3wt％，细集料包括石材废渣粉和石英砂，所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为10％。
所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100℃条件下干燥2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉；所述石材废渣粉的粒径小于0.1mm。
所述石材污泥购自广东省佛山市利铭蜂窝复合材料有限公司。
所述石英砂购自厦门艾思欧标准砂有限公司，所述石英砂的细度模数为2.48。
所述硅酸盐水泥的牌号为P.O42.5普通硅酸盐水泥，购自安徽海螺股份有限公司。
所述聚丙烯纤维购自上海影佳实业发展有限公司；所述聚丙烯纤维的长度为0.6mm。
所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂，牌号为LS-II，购自瑞安建材科技有限公司。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
实施例2
本发明的实施例2提供一种石材废渣粉纤维砂浆，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、硅酸盐水泥、水、聚丙烯纤维和减水剂，所述细集料、硅酸盐水泥和水的体积比为2.3：1：1.3，所述聚丙烯纤维占硅酸盐水泥的0.2wt％，所述减水剂占硅酸盐水泥的1.3wt％，细集料包括石材废渣粉和石英砂，所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为20％。
所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100℃条件下干燥2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉；所述石材废渣粉的粒径小于0.1mm。
所述石材污泥购自广东省佛山市利铭蜂窝复合材料有限公司。
所述石英砂购自厦门艾思欧标准砂有限公司，所述石英砂的细度模数为2.48。
所述硅酸盐水泥的牌号为P.O42.5普通硅酸盐水泥，购自安徽海螺股份有限公司。
所述聚丙烯纤维购自上海影佳实业发展有限公司；所述聚丙烯纤维的长度为0.8mm。
所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂，牌号为LS-II，购自瑞安建材科技有限公司。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
实施例3
本发明的实施例3提供一种石材废渣粉纤维砂浆，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、硅酸盐水泥、水、聚丙烯纤维和减水剂，所述细集料、硅酸盐水泥和水的体积比为2.2：1：1.2，所述聚丙烯纤维占硅酸盐水泥的0.2wt％，所述减水剂占硅酸盐水泥的1.3wt％，细集料包括石材废渣粉和石英砂，所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为15％。
所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100℃条件下干燥2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉；所述石材废渣粉的粒径小于0.1mm。
所述石材污泥购自广东省佛山市利铭蜂窝复合材料有限公司。
所述石英砂购自厦门艾思欧标准砂有限公司，所述石英砂的细度模数为2.48。
所述硅酸盐水泥的牌号为P.O42.5普通硅酸盐水泥，购自安徽海螺股份有限公司。
所述聚丙烯纤维购自上海影佳实业发展有限公司；所述聚丙烯纤维的长度为0.6mm。
所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂，牌号为LS-II，购自瑞安建材科技有限公司。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
实施例4
本发明的实施例4提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述细集料为石英砂，所述石英砂购自厦门艾思欧标准砂有限公司，所述石英砂的细度模数为2.48。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例5
本发明的实施例5提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述石材废渣粉的粒径小于1.5mm。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例6
本发明的实施例6提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述石英砂的细度模数为3.7，购自厦门艾思欧标准砂有限公司。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例7
本发明的实施例7提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，细集料包括石材废渣粉和石英砂，所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为50％。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例8
本发明的实施例8提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述水泥和水的体积比为1：1.4。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例9
本发明的实施例9提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述聚丙烯纤维的长度为1.2mm。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
实施例10
本发明的实施例10提供一种石材废渣粉纤维砂浆，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述聚丙烯纤维的长度为0.1mm。
本例还提供如上所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其具体实施方式同实施例3。
性能评价
1、28天强度：将实施例1～10提供的石材废渣粉纤维砂浆根据GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》规定的方法，将石材废渣粉纤维砂浆制成40mm×40mm×160mm的标准试件，在标准养护条件下(1d内为20±1摄氏度、相对湿度为90％以上的空气中，1d后为20±1摄氏度的水中)养护28d的抗压强度，结果见表1。
2、粘附性：将石棒浸入实施例1～10提供的石材废渣粉纤维砂浆，然后提起静置2min后测量石棒的质量，则粘附性为石棒增加的质量与石棒浸入砂浆中表面积的比值，结果见表1。
3、流动性：将实施例1～4提供的石材废渣粉纤维砂浆倒入塌落度筒后，慢慢提起塌落度筒，测量浆体在两个垂直方向的直径平均值减去筒底的直径作为扩展度，其中扩展度越大，流动性越好，结果见表2。
4、填充密度：将实施例1～4提供的石材废渣粉纤维砂浆采用水测紧密值法测量，先将固体颗粒倒入容器中干拌2min，然后逐渐加水搅拌，直至固体颗粒由粉体变成浆体，测量其填充率。将搅拌完成的浆体填满体积已知的容器中，填充率为P，则有：
式中，M、V分别为纤维砂浆的质量和体积，MC、MP、MS、MF和MW分别为水泥、粉渣、标准砂、纤维和水的质量，RC、RP、RF和RS分别为水泥、粉渣、纤维和标准砂在固体颗粒中的体积分数，UW为水和水泥的体积比，ρC、ρP、ρS、ρF分别为水泥、粉渣、标准砂、纤维和水的密度。则由式(1)可以推导出P的表达式为
逐渐增加水量，重复操作，直至测出最大填充率，则测得的最大填充率就是固体颗粒组合的填充密度，结果见表2。
5、SEM测试：对实施例3中的制备原料——硅酸盐水泥、石材废渣粉和石英砂进行SEM测试，得到图1～3，从图中可看出石材废渣粉的粒径在硅酸盐水泥和石英砂之间。
表1性能表征测试
| 实施例 | 强度/MPa | 粘附性/g/mm<sup>2</sup> |
| 1 | 58.31 | 0.52 |
| 2 | 53.59 | 0.37 |
| 3 | 59.18 | 0.44 |
| 4 | 39.2 | 0.26 |
| 5 | 42.23 | 0.28 |
| 6 | 51.75 | 0.35 |
| 7 | 31.13 | 0.24 |
| 8 | 45.21 | 0.24 |
| 9 | 48.36 | 0.32 |
| 10 | 51.94 | 0.41 |
表2性能表征测试
| 实施例 | 流动性/mm | 填充密度 |
| 1 | 210.6 | 0.812 |
| 2 | 237.4 | 0.821 |
| 3 | 230.5 | 0.817 |
| 4 | 188.3 | 0.81 |
由表1和表2测试结果可知，本发明提供的石材废渣粉纤维砂浆通过添加石材废渣粉代替部分石英砂，并和增强纤维等制备原料共同作用，制备得到的砂浆中固体颗粒的填充密度较高，流动性较好，且具有高的强度和粘附性。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (4)
1.一种石材废渣粉纤维砂浆，其特征在于，所述石材废渣粉纤维砂浆的制备原料包括细集料、水泥、水、增强纤维和减水剂，所述细集料、水泥和水的体积比为(2～2.5)：1：(1.1～1.3)，所述增强纤维占水泥的0.1～0.3wt％，所述减水剂占水泥的0.5～2wt％，所述细集料包括石材废渣粉和石英砂；
所述石材废渣粉占细集料的体积百分数为10～20％；所述石材废渣粉的粒径小于0.1mm；
所述增强纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维的长度为0.6～0.8mm；
所述石英砂的细度模数为2.3～3.0；所述石英砂的密度为2～3g/cm3，比表面积为12000～15000m2/m3；
所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的比表面积为1～2×106m2/m3，密度为3～4g/cm3。
2.根据权利要求1所述的石材废渣粉纤维砂浆，其特征在于，所述石材废渣粉的制备方法包括以下步骤：
将石材污泥在100～110℃条件下干燥1.5～2天后，用粉碎机粉碎、筛分后得到石材废渣粉。
3.根据权利要求1～2任意一项所述的石材废渣粉纤维砂浆，其特征在于，所述减水剂选自木质素磺酸盐类减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂、氨基磺酸盐类减水剂、脂肪酸类减水剂类或聚羧酸盐类减水剂中的一种或多种。
4.一种根据权利要求1～2任意一项所述的石材废渣粉纤维砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将细集料、水泥和增强纤维混合后，加入水和减水剂，混合，得到所述石材废渣粉纤维砂浆。
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