一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法

1.本发明涉及玻璃纤维增水泥强砂浆制备领域，尤其涉及到一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法。
技术背景
2.全球每年产生大量废玻璃，但回收率低。我国每年产生约450至700万吨废弃玻璃，以香港为例每天产生300吨废弃玻璃，98％作为垃圾填埋处理。2018年，美国生产了1230万吨玻璃制品，而燃烧的废玻璃总量和填埋量分别为160万吨和760万吨，回收率估计仅为25％。在世界范围内，每年生产约1.3亿吨玻璃，但全球回收率估计不到35％。随着产生的废玻璃越来越多，处理废玻璃的压力越来越大，因为处理的成本和环境影响正在上升。在许多大城市，可用于垃圾填埋场的空间正在缩小。垃圾填埋场对环境有不利影响，因为玻璃通常被认为是不可生物降解的，有些类型的玻璃甚至含有污染地下水和土壤的有毒元素。因此回收利用废玻璃，比如粉碎成玻璃粉加入到建筑材料中。玻璃纤维易被水泥水化产物氢氧化钙腐蚀，通过废玻璃粉替代部分水泥，既可以消耗氢氧化钙，提高玻璃纤维增强砂浆的耐久性，同时又能减少污染和环境压力，以及实现废玻璃资源化利用。


技术实现要素：

3.针对上述问题，现提供一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，旨在提供一种流动性能、力学性能、耐久性能和收缩性能优异的纤维增强水泥砂浆。
4.具体方案如下：
5.本发明的第一个方面是提供一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，具有这样的特征，如下重量份数原料组成：一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，上述玻璃纤维增强水泥砂浆由如下组成：水泥(淮南海螺公司生产的p.042.5普通硅酸盐水泥)，砂子(淮河河砂，细度模数为2.36)，废玻璃粉(模数为100目、500目、1000目和2000目)，玻璃纤维(深圳亚泰公司生产的长度9mm直径18μm的玻璃纤维)，减水剂(聚羧酸减水剂)。
6.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，废玻璃粉由废玻璃研磨成粉末状得到，符合垃圾回收再利用需求且满足玻璃纤维增强水泥砂浆性能要求。
7.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，通过分析废玻璃粉的目数差异，寻求不同目数玻璃粉得优缺点，其特征在于，为废玻璃粉替代玻璃纤维增强水泥砂浆中的分水泥提供了可靠的基础保障。
8.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，用不同目数的废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，其特征在于提高了玻璃纤维增强砂浆的耐久性和降低收缩量。
9.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，使其通过填充效应，化学活性，优化界面过渡区等方式改善玻璃纤维增强水泥砂浆的流动度、强度、耐久性和收缩量。
10.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，玻璃纤维可以弥补砂浆抗拉强度和韧性差的缺点。
11.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，所用的水泥为淮南海螺公司生产的p.042.5普通硅酸盐水泥。
12.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，所用的砂子为淮南淮河河砂，烘干后筛分细度模数为2.36。
13.上述废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，还具有这样特征，减水剂采用的是聚羧酸减水剂。
14.本发明通过废玻璃粉进行改性以增强玻璃纤维水泥砂浆的流动度、耐久性和降低收缩量。
15.上述方案的有益效果是：
16.一定量的废玻璃粉掺量可以起到填充作用，增加玻璃纤维增强砂浆的流动度，降低孔隙度。废玻璃粉的化学活性消耗了水泥水化生成的氢氧化钙，生成的水化硅酸钙进一步填充了孔隙。从而增加了玻璃纤维水泥砂浆的力学性能和耐久性，减少了氢氧化钙对玻璃纤维的腐蚀。由于废玻璃粉的加入毛细孔隙减少，因此降低了玻璃纤维增强水泥砂浆的干缩量。
附图说明
17.下面结合附件对本发明进一步说明。
18.图1是对照组(gp-0)在90d时的扫描电镜图；
19.图2是gp
ⅳ‑
10在90d时的扫描电镜图；
20.图3是本发明添加gpⅳ后净浆的xrd图。
具体实施方式
21.以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
24.一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其制备包括如下步骤：
25.步骤一、先将砂子、水泥、废玻璃粉干拌一分钟，再加入自来水搅拌两分钟，然后均匀洒入玻璃纤维使其搅拌均匀，最后将搅拌好的玻璃纤维增强水泥砂浆倒入模具中。
26.步骤二、将浇筑好的试块放入标准养护室中养护3d、7d、28d和90d。
27.其中，水泥为淮南海螺公司生产的p.042.5普通硅酸盐水泥，砂子为淮河河砂，细度模数为2.36，废玻璃粉模数为100目、500目、1000目和2000目，玻璃纤维由深圳亚泰公司生产的长度9mm直径18μm的玻璃纤维，减水剂为聚羧酸减水剂。
28.本发明试验比例如下：
[0029][0030]
本试验结果如下：
[0031][0032]
由上表可知，本发明提供的废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的性能有了较大的提升。当2000目的废玻璃粉掺量为25％时，增加玻璃纤维增强水泥砂浆流动度最多。当废玻璃粉细度模数为2000目，掺量为5％时抗折强度提高最多，并且在90d时抗折强度仍然有增加的趋势。然而基准组呈现出降低趋势。当掺量为10％时28d强度活性指数最高，达到了110％。当2000目的废玻璃粉掺量为25％时干缩降低中最多。综合废玻璃粉目数对强度流动度和强度的影响，可以得出2000目的废玻璃粉效果最好，同时废玻璃粉加入到玻璃纤维增强水泥砂浆中时可以减少氢氧化钙对玻璃纤维的腐蚀，提高了玻璃纤维的耐久性。
[0033]
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，上述玻璃纤维增强水泥砂浆由如下组成：水泥(淮南海螺公司生产的p.042.5普通硅酸盐水泥)，砂子(淮河河砂，细度模数为2.36)，废玻璃粉(模数为100目、500目、1000目和2000目)，玻璃纤维(深圳亚泰公司生产的长度9mm直径18μm的玻璃纤维)，减水剂(聚羧酸减水剂)。2.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，废玻璃粉由废玻璃研磨成粉末状得到，符合垃圾回收再利用需求且满足玻璃纤维增强水泥砂浆性能要求。3.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，通过分析废玻璃粉的目数差异，寻求不同目数玻璃粉得优缺点，其特征在于，为废玻璃粉替代玻璃纤维增强水泥砂浆中的分水泥提供了可靠的基础保障。4.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，用不同目数的废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆，其特征在于提高了玻璃纤维增强砂浆的耐久性和降低收缩量。5.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，使其通过填充效应，化学活性，优化界面过渡区等方式改善玻璃纤维增强水泥砂浆的流动度、强度、耐久性和收缩量。6.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，玻璃纤维可以弥补砂浆抗拉强度和韧性差的缺点。7.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所用的水泥为淮南海螺公司生产的p.042.5普通硅盐水泥。8.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，所用的砂子为淮南淮河河砂，烘干后筛分细度模数为2.36。9.根据权利1要求所述一种废玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆的制备方法，其特征在于，减水剂采用的是聚羧酸减水剂。

技术总结
本发明提供了一种玻璃粉改性玻璃纤维增强水泥砂浆耐久性和收缩的制备方法，上述玻璃纤维增强水泥砂浆由如下组成：水泥(淮南海螺公司生产的P.042.5普通硅酸盐水泥)，砂子(淮河河砂，细度模数为2.36)，废玻璃粉(模数为100目、500目、1000目和2000目)，玻璃纤维(深圳亚泰公司生产的长度9mm直径18μm的玻璃纤维)，减水剂(聚羧酸减水剂)。玻璃纤维增强水泥砂浆是由水泥砂浆按一定比例添加玻璃纤维而得到的玻璃纤维增强砂浆，玻璃纤维具有抗拉强度高、韧性好等优点，砂浆中加入玻璃纤维后可以显著提高砂浆的抗拉强度和收缩。但是砂浆中碱性环境对玻璃纤维耐久性不利。利用废玻璃粉替代部分水泥，可以消耗强氧化钙，提高玻璃纤维的耐久性，同时还可以减少废弃玻璃给环境带来的不利影响。的不利影响。的不利影响。


技术研发人员：陈想 陈海明
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/6/4