CN114274311A - 玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺 - Google Patents

玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺 Download PDF

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曹振涛
袁炜
刘超
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Chongqing Cqgi Chengfei New Material Co ltd
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Xilinhaote Chenfei Wind Power Equipment Co ltd
Chongqing Cqgi Chengfei New Material Co ltd
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    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

本发明公开了玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，涉及水泥墙板技术领域；为了解决利用回收纤维提高硅酸盐水泥墙板性能的问题；具体包括以下步骤：回收玻璃钢纤维；准备硅酸盐水泥墙板制作原料；按照重量组份将回收纤维、制作原料放入搅拌锅中，再缓缓倒入一定比例水，于48n/min环境下搅拌1～3min，得到浆料；清理模具，并在其工作面上喷涂一层脱模剂；将浆料倒入模具中，并在振动台上机械振动3～8min使其紧实；抹平模具表面后将其放入养护室，于20～35℃环境下初期养护1d待其凝固；脱模。本发明在墙板制作时添加玻璃钢纤维能够提高硅酸盐水泥的延性(抗弯性)，延长其使用寿命。

Description

玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺
技术领域
本发明涉及水泥墙板技术领域，尤其涉及玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺。
背景技术
目前的风电叶片由玻璃纤维(GF)，碳纤维(CF)或GF/CF混合物增强的热固性树脂基复合材料而制成。随着风电叶片服役寿命周期的来临，废弃的风电叶片将越来越多，节约资源和保护环境的压力也越趋严重，热固性复合材料风电叶片的回收与再利用已成为风电发展的重大关键技术难题。
当风电叶片达到使用期限时，需要对其进行粉碎处理，被粉碎后的风电叶片会产生大量粗细不等的玻璃纤维，由于玻璃纤维耐热性强、抗腐蚀性好，无法通过简单的填埋对这些纤维进行处理，而且现有技术中的硅酸盐水泥墙板性能不佳。因此我们提出了一种能够回收再利用风电叶片中的纤维，使之运用至硅酸盐水泥墙板中以提高其性能的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，包括以下步骤：
S1：回收玻璃钢纤维；
S2：准备硅酸盐水泥墙板制作原料；
S3：按照重量组份将回收纤维、制作原料放入搅拌锅中，再缓缓倒入一定比例水，于48n/min环境下搅拌1～3min，得到浆料；
S4：清理模具，并在其工作面上喷涂一层脱模剂；
S5：将浆料倒入模具中，并在振动台上机械振动3～8min使其紧实；
S6：抹平模具表面后将其放入养护室，于20～35℃环境下初期养护1d待其凝固；
S7：脱模，然后继续干空二次养护至龄期。
优选地：所述玻璃钢纤维的回收方法，包括以下步骤：
A1：拆除风电叶片上的多余物件，然后将风电叶片先预切割呈0.5m*0.5m规格的块状材料；
A2：把块状材料二次破碎呈小于1～3cm规格的粉碎物芯材；
A3：风选分离粉碎物芯材中的PVC或芭莎木和玻璃纤维后依次装箱。
优选地：所述二次破碎中采用钢板粉碎刀，钢板粉碎刀的两侧面均堆焊有碳化物。
优选地：所述玻璃钢纤维的规格为0.5mm～3mm，玻璃钢纤维的掺入量重量组份为2～8；水的质量百分比为制作原料的30～50％。
优选地：所述制作原料包括重量组份依次为12～40份的硅酸盐水泥、3～15份的河砂、2～8份的速凝剂、1～5份的减水剂、6～20份的纯丙聚合物乳液和1～5份的消泡剂；水胶比0.27～0.4。
优选地：所述河砂的粒径1～2.5mm；所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、聚羧酸减水剂中的一种。
优选地：所述模具包括抗折试件、抗压试件和抗弯试件，抗折试件、抗压试件的规格均采用40mm*40*mm160mm，抗弯试件的规格采用250mm*50mm*10mm。
优选地：所述初期养护的养护湿度为60～80％；干空二次养护的温度为22±1℃，养护湿度为55～70％。
本发明的有益效果为：
1.本发明在墙板制作时，添加定量从风电叶片中回收的纤维至原材料内制备浆料，成型过程中有一部分回收纤维呈平行于墙板长度方向排列，在弯曲力加载过程中，水泥砂浆脆性开裂，回收纤维被缓慢拔出或拔断，消耗一定断裂能，抗弯墙板延长了承受力的持续时间，因此，在墙板制作时添加玻璃钢纤维能够提高硅酸盐水泥的延性(抗弯性)，延长其使用寿命。
2.本发明由于加入的玻璃钢纤维具有阻裂性，纤维表面吸附一定量的水，使得原水泥砂浆基体的水灰比降低，能够延缓硅酸盐水泥的开裂，并阻止微裂纹扩展，有效、提高硅酸盐水泥的韧性；本发明制作工艺简单，易操作。
附图说明
图1为本发明提出的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，如图1所示，包括以下步骤：
S1：回收玻璃钢纤维；
S2：准备硅酸盐水泥墙板制作原料；
S3：按照重量组份将回收纤维、制作原料放入搅拌锅中，再缓缓倒入一定比例水，于48n/min环境下搅拌1～3min，得到浆料；
S4：清理模具，并在其工作面上喷涂一层脱模剂；
S5：将浆料倒入模具中，并在振动台上机械振动3～8min使其紧实；
S6：抹平模具表面后将其放入养护室，于20～35℃环境下初期养护1d待其凝固；
S7：脱模，然后继续干空二次养护至龄期。
所述玻璃钢纤维的回收方法，包括以下步骤：
A1：拆除风电叶片上的多余物件，然后将风电叶片先预切割呈0.5m*0.5m规格的块状材料；
A2：把块状材料二次破碎呈小于1～3cm规格的粉碎物芯材；
A3：风选分离粉碎物芯材中的PVC或芭莎木和玻璃纤维后依次装箱。
优选的，所述二次破碎中采用焊接性能好的高强度钢板粉碎刀，钢板粉碎刀的两侧面均堆焊有碳化物，碳化物堆焊后的钢板粉碎刀硬度要求高于玻璃钢的硬度5度以上，在保证足够破碎强度的情况下，耐磨性达到最佳。
进一步的，所述玻璃钢纤维的规格为0.5mm～3mm；水的质量百分比为制作原料的30～50％，优选的，本实施例中玻璃钢纤维的规格为0.5mm，掺入量的重量组份为4。
所述制作原料包括重量组份依次为35份的硅酸盐水泥、10份的河砂、4份的速凝剂、1.7份的减水剂、12份的纯丙聚合物乳液和1.5份的消泡剂；水胶比为0.27～0.4，优选的，水胶比为0.32；
进一步的，所述河砂的粒径1～2.5mm。
进一步的，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、聚羧酸减水剂等中的一种，增加减水剂以达到提高石膏强度的目的。
所述模具包括抗折试件、抗压试件和抗弯试件，抗折试件、抗压试件的规格均采用40mm*40*mm160mm，抗弯试件的规格采用250mm*50mm*10mm。
所述初期养护的养护湿度为60～80％；干空二次养护的温度为22±1℃，养护湿度为60％。
本实施例在使用时，具有大幅降低成本、提高抗拉强度、增强板材尺寸稳定性优点，具有抗酸、抗碱性能，保温、防潮、强度高，不变形，耐久性能好的特点，生产工艺科学合理，效率高，成本低，
实施例2：
玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述玻璃钢纤维的规格为1mm，掺入量的重量组份为4。
所述制作原料包括重量组份依次为20份的硅酸盐水泥、15份的河砂、3份的速凝剂、1.2份的减水剂、15份的纯丙聚合物乳液和1份的消泡剂。
实施例3：
玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述玻璃钢纤维的规格为2.5mm，掺入量的重量组份为8。
所述制作原料包括重量组份依次为30份的硅酸盐水泥、5份的河砂、4份的速凝剂、1份的减水剂、13份的纯丙聚合物乳液和2份的消泡剂。
实施例4：
玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述玻璃钢纤维的规格为3mm，掺入量的重量组份为4。
所述制作原料包括重量组份依次为40份的硅酸盐水泥、12份的河砂、2份的速凝剂、1份的减水剂、20份的纯丙聚合物乳液和2份的消泡剂。
以下为实施例1-4制作的硅酸盐水泥墙板的初始抗弯强度与50℃热水老化100d后的抗弯强度参数对比：
Figure BDA0003434940500000071
Figure BDA0003434940500000081
参考文献：
①砂浆搅拌标准试验：参照JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》；DL/T5126-2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》规定的试验方法。
②流动度试验：JC/T986-2005《水泥基灌浆材料》进行砂浆的流动度试验。
③抗弯试件成型：国家GB/T15231-2008《玻璃纤维增强水泥性能试验方法》。
④抗弯性能数据处理：GB/T15231-2008《玻璃纤维增强水泥性能试验方法》。
⑤陈改新，混凝土耐久性的过程控制-以大坝混凝土为例[C]//全国混凝土耐久性学术交流会.2012；
苏永军、王慧、刘风华，水工混凝土老化测试与耐久性评估的试验研究[J].公路工程，2016(6)；
黄志良，混凝土大坝老化测试与耐久性评估[J].大坝与安全，2001(5)：35-38；
樊威、李嘉禄，炭纤维增强聚合物基复合材料的热氧老化机理[J].固体火箭技术，2015(1)：116-122；
左晓玲，热氧老化对阻燃型PA6/LGF复合材料服役行为及阻燃性能的影响[D].贵州大学，2014；
左晓玲、张凯舟、邵会菊，etal.阻燃型LGF/PA6复合材料的制备及阻燃机理研究[J].塑料工业，2013，41(6)：103-108。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：回收玻璃钢纤维；
S2：准备硅酸盐水泥墙板制作原料；
S3：按照重量组份将回收纤维、制作原料放入搅拌锅中，再缓缓倒入一定比例水，于48n/min环境下搅拌1～3min，得到浆料；
S4：清理模具，并在其工作面上喷涂一层脱模剂；
S5：将浆料倒入模具中，并在振动台上机械振动3～8min使其紧实；
S6：抹平模具表面后将其放入养护室，于20～35℃环境下初期养护1d待其凝固；
S7：脱模，然后继续干空二次养护至龄期。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述玻璃钢纤维的回收方法，包括以下步骤：
A1：拆除风电叶片上的多余物件，然后将风电叶片先预切割呈0.5m*0.5m规格的块状材料；
A2：把块状材料二次破碎呈小于1～3cm规格的粉碎物芯材；
A3：风选分离粉碎物芯材中的PVC或芭莎木和玻璃纤维后依次装箱。
3.根据权利要求2所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述二次破碎中采用钢板粉碎刀，钢板粉碎刀的两侧面均堆焊有碳化物。
4.根据权利要求1所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述玻璃钢纤维的规格为0.5mm～3mm，玻璃钢纤维的掺入量重量组份为2～8；水的质量百分比为制作原料的30～50％。
5.根据权利要求4所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述制作原料包括重量组份依次为12～40份的硅酸盐水泥、3～15份的河砂、2～8份的速凝剂、1～5份的减水剂、6～20份的纯丙聚合物乳液和1～5份的消泡剂；水胶比0.27～0.4。
6.根据权利要求5所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述河砂的粒径1～2.5mm；所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂、聚羧酸减水剂中的一种。
7.根据权利要求6所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述模具包括抗折试件、抗压试件和抗弯试件，抗折试件、抗压试件的规格均采用40mm*40*mm160mm，抗弯试件的规格采用250mm*50mm*10mm。
8.根据权利要求3所述的玻璃钢纤维增强硅酸盐水泥墙板制作工艺，其特征在于，所述初期养护的养护湿度为60～80％；干空二次养护的温度为22±1℃，养护湿度为55～70％。
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