本发明涉及建筑材料领域,尤其涉及一种基于纤维增强的砂浆材料及其制备系统。
背景技术:
1、城乡建设带来的建筑垃圾逐年增加,对我国城市化的绿色健康发展带来负面影响,通过将建筑垃圾中有许多成分均可回收利用,通过对建筑材料进行回收和改造,不仅能使建筑垃圾得到有效使用、改善环境,同时可解决资源短缺的问题。
2、如cn109553368a的现有技术公开了的一种再生混凝土,包括以下质量份数的组分:水10-12份;水泥20-25份;减水剂1-2份;微硅粉7-8份;再生集料40-50份,再生集料为碎砖石、废混凝土块以及工业废渣的混合物;天然骨料60-80份;废旧纺织纤维10-15份;偶联剂1-2份。
3、另一种典型的如cn113603422a的现有技术公开的一种抗裂再生混凝土,由包括如下原料制得:硅酸盐水泥、稻壳灰一、天然细骨料、天然粗骨料、再生粗骨料、水、减水剂、改性胶粉、氨基硅油改性钢纤维,所述改性胶粉由废胶粉和稻壳灰二在氢氧化钠溶液中反应制得。
4、再来看如cn116710415a的现有技术公开的用于处理再生混凝土骨料(rca)的方法、系统和装置,包括在计算机存储介质上编码的计算机程序。方法之一包括:获得rca颗粒的第一光学测量;确定rca颗粒的初始特性表示;对rca颗粒迭代地执行碳酸化工艺,获得rca颗粒的第二光学测量,以及确定rca颗粒的第二特性表示,其中碳酸化工艺的条件最初基于初始特性表示来设定,并且碳酸化工艺的条件基于第二特性表示来调整;对rca颗粒迭代地执行致密化工艺,获得rca颗粒的第三光学测量,以及确定rca颗粒的第三特性表示,其中致密化工艺的条件最初基于初始特性表示或第二特性表示来设定,并且致密化工艺的条件基于第三特性表示来调整。
5、在当前的研究领域中,关于再生砂的深入探索相对较少,主要的研究焦点集中在再生混凝土的性能试验上。然而,对于再生砂替代天然砂后,在水泥砂浆中的表现和应用,尚未有系统性的研究。为了解决本领域普遍存在的问题,作出了本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,针对目前所存在的不足,提出了一种基于纤维增强的砂浆材料及其制备系统。
2、为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:
3、一种基于纤维增强的砂浆材料,所述砂浆材料包括按重量配比的水泥1份、砂石3份、自来水0.65份以及纤维0.01~0.03份,所述砂石包括天然砂和再生砂,所述再生砂在砂石中的占比为30%、60%或100%;
4、所述天然砂是原料为河砂,所述河沙的表观密度为2654kg/m3,堆积密度为1495kg/m3,含泥量为7.5%且细度模数为3.1,所述水泥的强度等级为pp32.5r;
5、所述纤维为聚丙烯纤维,所述聚丙烯纤维的型号为hc19,其抗拉强度为469mpa,极限延伸率为28.4%,弹性模量为4236mpa,密度为0.91g/cm3,直径为32.7mm,熔点为169℃。
6、更进一步的,纤维为0.01份且再生砂在砂石中的占比为60%。
7、一种用于实现所述砂浆材料的一种基于纤维增强的砂浆材料制备系统,所述制备系统包括模具、行星式搅拌机、振捣台、木条、钢针、养护机和检测模块,所述模具为长方体容器,所述模具用于对水泥砂浆进行塑形,所述行星式搅拌机用于对各种原料进行搅拌,所述振捣台用于对模具内的水泥砂浆进行振捣,所述木条和钢针用于刮平水泥砂浆的表面,所述养护机用于保存成品砂浆材料,所述检测模块用于检测成品砂浆材料的性能。
8、更进一步的,所述检测模块包括数字测量仪、稠度仪、电子天平、压力机和三点弯曲试验机,所述数字测量仪用于检测生产的成品砂浆材料的长、宽、高,所述稠度仪用于检测成品砂浆材料的稠度,所述电子天平用于对成品砂浆材料进行称重,所述压力机用于检测成品砂浆材料的抗压强度,所述三点弯曲试验机用于检测成品砂浆材料的抗折强度。
9、更进一步的,还包括一种砂浆材料的制备方法,包括以下步骤:
10、s1,准备对应的原料并根据体积配比将原料混合;
11、s2,采用行星式搅拌机对混合后的原材料进行搅拌,得到砂浆;
12、s3,清洗模具,在模具内侧涂上脱模剂,将搅拌后的砂浆灌注到模具中;
13、s4,对模具进行振捣,若振捣后模具未填满则返回s2,反之,执行s5;
14、s5,将模具表面的砂浆用木条或钢针进行刮平处理;
15、s6,将模具静置,待砂浆凝固成型后对其进行脱模取样;
16、s7,将脱模取样后的砂浆放置在养护机中进行养护,养护完成后得到成品砂浆材料;
17、s8,获取成品砂浆材料的长、宽、高、抗压强度的初始值和抗折强度的初始值;
18、s9,获取成品砂浆材料的压力传递方向为沿成品砂浆材料的高、长和宽的情况下各自的误差参数;
19、s10,根据s8获得的初始值和s9获得的误差参数获取修正后的抗压强度和抗折强度;
20、s11,判断修正后的抗压强度和抗折强度是否在需求范围,是则将成品砂浆材料中各原材料的重量配比作为最终配比;否则调整砂浆材料中各原材料的重量配比并返回s1。
21、本发明所取得的有益效果是:1.对于再生砂替代天然砂后,在水泥砂浆中的表现和应用,本方案给出了系统性的研究,通过借鉴本方案的研究结果,可以根据不同工程需求设置不同的材料配比并生产适用于不同工程的砂浆材料,有利于降低砂浆材料生产的成本。
22、2.根据本方案中给出的配比所生产的砂浆材料通过引入了纤维以及适量的再生砂,使其具有较高的抗压强度以及抗折强度,在保证具有较高经济效益的同时,能够满足绝大部分的工程需求。
1.一种基于纤维增强的砂浆材料,其特征在于,所述砂浆材料包括按重量配比的水泥1份、砂石3份、自来水0.65份以及纤维0.01~0.03份,所述砂石包括天然砂和再生砂,所述再生砂在砂石中的占比为30%、60%或100%;
2.根据权利要求1所述的一种基于纤维增强的砂浆材料,其特征在于,纤维为0.01份且再生砂在砂石中的占比为60%。
3.一种用于实现权利要求2所述砂浆材料的一种基于纤维增强的砂浆材料制备系统,其特征在于,所述制备系统包括模具、行星式搅拌机、振捣台、木条、钢针、养护机和检测模块,所述模具为长方体容器,所述模具用于对水泥砂浆进行塑形,所述行星式搅拌机用于对各种原料进行搅拌,所述振捣台用于对模具内的水泥砂浆进行振捣,所述木条和钢针用于刮平水泥砂浆的表面,所述养护机用于保存成品砂浆材料,所述检测模块用于检测成品砂浆材料的性能。
4.根据权利要求3所述的一种基于纤维增强的砂浆材料制备系统,其特征在于,所述检测模块包括数字测量仪、稠度仪、电子天平、压力机和三点弯曲试验机,所述数字测量仪用于检测生产的成品砂浆材料的长、宽、高,所述稠度仪用于检测成品砂浆材料的稠度,所述电子天平用于对成品砂浆材料进行称重,所述压力机用于检测成品砂浆材料的抗压强度,所述三点弯曲试验机用于检测成品砂浆材料的抗折强度。
5.根据权利要求4所述的一种基于纤维增强的砂浆材料制备系统,其特征在于,还包括一种砂浆材料的制备方法,包括以下步骤: