一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板及其制作方法与流程

1.本发明涉及混凝土建材技术领域，具体为一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板及其制作方法。


背景技术：

2.玻璃纤维有较长的发展历史，美国于1893年研究成功的，上世纪三十年代美国人发明了用铂柑锅连续拉制玻璃纤维和蒸汽喷吹玻璃棉的工艺后，玻璃纤维的生产形成了现代工业化生产。随着近代科学技术的发展，对玻璃纤维的力学、耐磨等性能提出了更高要求，其产量、生产工艺、品种规格和应用领域得到进一步发展。进入21世纪以来，我国玻璃纤维工业，随国民经济持续高速发展和大型池窑拉丝新技术的突破，发展速度突飞猛进，目前已成为世界第一生产大国。
3.玻璃纤维产业的主要特点是：普遍采用池窑拉丝新技术，大力发展多排多孔拉丝工艺。在玻璃纤维制品的生产过程中会产生大量的玻璃纤维粉，这些粉尘粒径小,质量轻,废弃后长期暴露在自然条件下,将会弥漫在空气当中,对生态环境和人类的健康都造成严重。因此将废弃的玻璃纤维粉回收利用具有重要意义。
4.目前大部分玻纤企业均是采用暂时存放，或者重新磨成粉后出售给第三方，无论是存放还是出售都长期占用空间。目前企业直接处理价为50元/吨，交给第三方深埋。第二种方法为继续球磨至200-1000目之间，售出价为3500元/吨，但是因里面杂质较多，无法继续生产纤维，只能生产要求不高的其他产品，球磨过程中二次加工浪费的大量能源，不利于节能环保，其价值都无法最大化。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板及其制作方法，以解决现有废弃玻璃纤维粉回收再利用难以价值最大化的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板，包括基础料和辅料，所述基础料由以下重量百分比原料组成：水泥10—30％，粉煤灰5—20％，废弃玻璃纤维10—50％，尾矿砂5—30％，水10—30％；所述辅料由缓凝剂、减水剂和增强剂组成，其中,缓凝剂占基础料重量的0—2.5
‰
,减水剂占基础料重量的0—5％，增强剂占基础料重量的0—1.5
‰
。
7.优选的，所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠。
8.优选的，所述减水剂采用聚羧酸高性能减水剂。
9.优选的，所述增强剂采用二甘醇、糖稀、丙三醇、三乙醇胺、无水亚硫酸钠当中的一种或者几种组合。
10.优选的，所述增强剂各组分按重量份配比如下：二甘醇8—15份、糖稀15—20份、丙三醇3—5份、三乙醇胺2—4份、无水亚硫酸钠2—4份。
11.优选的，所述废弃玻璃纤维长度为1-3mm。
12.优选的，所述水与水泥加粉煤灰之和的比值为0.23-0.4。
13.优选的，所述尾矿砂含泥不超过1％，所述减水剂减水率不低于25％。
14.本发明还提供了一种利用废弃玻璃纤维粉制作混凝土模板的方法，依次包括如下步骤：
15.s1、按照重量百分比分别称取水泥、粉煤灰、废弃玻璃纤维、尾矿砂、水、缓凝剂、减水剂和增强剂；
16.s2、在搅拌机内投入称量后的水、减水剂、增强剂、缓凝剂，然后按照顺序加入水泥、粉煤灰、尾矿砂，搅拌时间不低于2min，得到砂浆；
17.s3、向砂浆内加入称量好的废弃玻璃纤维，搅拌时间不低于2min，得到混凝土；
18.s4、先在模具内放置一层玻璃纤维网格布，然后将搅拌好的混凝土倒入到模具内，进行低频振捣或者进行高频振捣和挤压，低频振捣收面后在表面再放置一层玻璃纤维网格布，再覆盖塑料布；挤压后直接在表面覆盖塑料布，然后加温至50℃，养护时间不低于20小时，制得混凝土模板；
19.s5、将养护后的混凝土模板脱模，按照设计模板序号防置在一起，常温放置7天后可进行使用。
20.优选的，室外温度与养护温度的温差在20℃以上时，必须进行梯度降温，先将步骤4完成养护的混凝土模板放置在暂存室内，控制温度25度，保持2小时后再脱模。
21.本发明的有益效果是：通过水泥将废弃玻璃纤维粘接到一起，形成价格十分低廉抗折强度不低于15mpa的纤维混凝土模板，抗压、抗折等同于市面上出现的硅酸盐盖板，目前市售20mm硅酸盐盖板价格为45元/平米，本专利制备的混凝土模板材料费为7元/平米，加上其他费用总成本不会高于12元/平米，对比同厚度的20mm硅酸盐盖板成本有巨大优势；
22.根据调查每生产1吨玻纤纤维大约产生0.02kg废弃玻璃纤维，对于年产几千万吨的企业每年产生几十吨的废弃玻璃纤维，长期堆放暂用大量空间、污染环境，重新粉末二次利用经济效益太差，同时还可能拉低产品的其他性能，本专利将长度各不同废弃玻璃纤维在混凝土中不规则的排布，大量增加了混凝土模板的抗折性能，28天抗折不低于15mpa,远远高于混凝土抗折6.5mpa的指标，加工成各种模板，有良好的抗压、抗折性能；
23.本专利制备的混凝土模板作为免拆模板，通过合适的机械连接，拼装成符合结构设计的免拆模板，因为模板内没有钢筋，更加符合混凝土结构设计保护层设计要求，更有效的提高了产品的附加值，更加节能环保。
具体实施方式
24.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1
26.本实施例提供的一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板包括基础料和辅料，所述基础料由以下重量百分比原料组成：水泥10％，粉煤灰20％，废弃玻璃纤维30％，尾矿砂30％，水10％；所述辅料由缓凝剂、减水剂和增强剂组成，其中,缓凝剂占基础料重量的1‰
,减水剂占基础料重量的1％，增强剂占基础料重量的0.5
‰
。
27.作为本实施例的一个优选实施方式，所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠，所述减水剂采用聚羧酸高性能减水剂。
28.作为本实施例的一个优选实施方式，所述增强剂采用二甘醇、糖稀、丙三醇、三乙醇胺、无水亚硫酸钠。所述增强剂各组分按重量份配比如下：二甘醇8份、糖稀15份、丙三醇3份、三乙醇胺2份、无水亚硫酸钠2份。
29.作为本实施例的一个优选实施方式，所述废弃玻璃纤维长度为1mm。
30.作为本实施例的一个优选实施方式，所述水与水泥加粉煤灰之和的比值为0.33。
31.作为本实施例的一个优选实施方式，所述尾矿砂含泥不超过1％，所述粉煤灰为ⅱ级，所述水泥为po42.5，所述减水剂减水率不低于25％。
32.实施例2
33.本实施例提供的一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板包括基础料和辅料，所述基础料由以下重量百分比原料组成：水泥30％，粉煤灰20％，废弃玻璃纤维10％，尾矿砂20％，水20％；所述辅料由缓凝剂、减水剂和增强剂组成，其中,缓凝剂占基础料重量的2.5
‰
,减水剂占基础料重量的5％，增强剂占基础料重量的1.5
‰
。
34.作为本实施例的一个优选实施方式，所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠，所述减水剂采用聚羧酸高性能减水剂。
35.作为本实施例的一个优选实施方式，所述增强剂采用二甘醇、糖稀、丙三醇、三乙醇胺、无水亚硫酸钠。所述增强剂各组分的配比按重量百分比如下：二甘醇15份、糖稀20份、丙三醇5份、三乙醇胺4份、无水亚硫酸钠4份。
36.作为本实施例的一个优选实施方式，所述废弃玻璃纤维长度为3mm。
37.作为本实施例的一个优选实施方式，所述水与水泥加粉煤灰之和的比值为0.4。
38.作为本实施例的一个优选实施方式，所述尾矿砂含泥不超过1％，所述粉煤灰为ⅱ级，所述水泥为po42.5，所述减水剂减水率不低于25％。
39.实施例3
40.本实施例提供的一种利用废弃玻璃纤维粉制作的混凝土模板包括基础料和辅料，所述基础料由以下重量百分比原料组成：水泥30％，粉煤灰20％，废弃玻璃纤维20％，尾矿砂15％，水15％；所述辅料由缓凝剂、减水剂和增强剂组成，其中，缓凝剂占基础料重量的2
‰
,减水剂占基础料重量的4％，增强剂占基础料重量的1
‰
。
41.作为本实施例的一个优选实施方式，所述缓凝剂采用葡萄糖酸钠，所述减水剂采用聚羧酸高性能减水剂。
42.作为本实施例的一个优选实施方式，所述增强剂采用二甘醇、糖稀、丙三醇、三乙醇胺、无水亚硫酸钠。所述增强剂各组分的配比按重量百分比如下：二甘醇10份、糖稀10份、丙三醇4份、三乙醇胺3份、无水亚硫酸钠3份。
43.作为本实施例的一个优选实施方式，所述废弃玻璃纤维长度为2mm。
44.作为本实施例的一个优选实施方式，所述水与水泥加粉煤灰之和的比值为0.3。
45.作为本实施例的一个优选实施方式，所述尾矿砂含泥不超过1％，所述粉煤灰为ⅱ级，所述水泥为po42.5，所述减水剂减水率不低于25％。
46.实施例4
47.本实施例提供了一种利用废弃玻璃纤维粉制作混凝土模板的方法，依次包括如下步骤：
48.s1、按照实施例1或实施例2或实施例3的配比分别称取水泥、粉煤灰、废弃玻璃纤维、尾矿砂、水、缓凝剂、减水剂和增强剂；
49.s2、在搅拌机内投入称量后的水、减水剂、增强剂、缓凝剂，然后按照顺序加入水泥、粉煤灰、尾矿砂，搅拌时间不低于2min，得到砂浆；
50.s3、向砂浆内加入称量好的废弃玻璃纤维，搅拌时间不低于2min，得到混凝土；
51.s4、先在模具内放置一层5*5mm玻璃纤维网格布，然后将搅拌好的混凝土倒入到模具内，进行低频振捣，低频振捣收面后在表面再放置一层玻璃纤维网格布，再覆盖塑料布，然后加温至50℃，养护时间不低于20小时，制得混凝土模板；
52.s5、将养护后的混凝土模板脱模，按照设计模板序号防置在一起，常温放置7天后可进行使用。
53.作为本实施例的一个优选实施方式，当室外温度与养护温度的温差在20℃以上时，必须进行梯度降温，先将步骤4完成养护的混凝土模板放置在暂存室内，控制温度25度，保持2小时后再脱模。
54.本实施例的砂浆流动度大于280mm.即生产完成的状态为浆体，不借助任何外力可以自由流动。
55.实施例5
56.本实施例提供了一种利用废弃玻璃纤维粉制作混凝土模板的方法，依次包括如下步骤：
57.s1、按照实施例1或实施例2或实施例3的配比分别称取水泥、粉煤灰、废弃玻璃纤维、尾矿砂、水、缓凝剂、减水剂和增强剂；
58.s2、在搅拌机内投入称量后的水、减水剂、增强剂、缓凝剂，然后按照顺序加入水泥、粉煤灰、尾矿砂，搅拌时间不低于2min，得到砂浆；
59.s3、向砂浆内加入称量好的废弃玻璃纤维，搅拌时间不低于2min，得到混凝土；
60.s4、先在模具内放置一层5*5mm玻璃纤维网格布，然后将搅拌好的混凝土倒入到模具内，进行高频振捣和挤压，挤压后直接在表面覆盖塑料布，然后加温至50℃，养护时间不低于20小时，制得混凝土模板；
61.s5、将养护后的混凝土模板脱模，按照设计模板序号防置在一起，常温放置7天后可进行使用。
62.作为本实施例的一个优选实施方式，当室外温度与养护温度的温差在20℃以上时，必须进行梯度降温，先将步骤4完成养护的混凝土模板放置在暂存室内，控制温度25度，保持2小时后再脱模。
63.本实施例的砂浆流动度大于50-140mm.即生产完成的状态为粘稠状，不借助任何外力不可以自由流动。
64.使用实施例1-3的配方，以及实施例4-5的制作方法，可以制备厚度5-30mm，2小时抗压强度不低于8mpa，24小时抗压强度不低于20mpa，28天抗压强度不低于50mpa，3天抗折不低于6.5mpa，7天抗折强度不低于15mpa的混凝土模板，可做成装修版、装配式建筑现浇节点的免拆模板等，有效缩短工期和工人劳动强度，大大提高装配式建筑的装配率和施工效
率。
65.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。