污水处理厂的石英砂用量(硅灰对聚合物水泥防水砂浆性能的影响研究)

Posted 2023-05-31

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污水处理厂的石英砂用量(硅灰对聚合物水泥防水砂浆性能的影响研究)

硅灰是在金属厂冶炼硅铁合金或金属硅时从烟尘中收集的一种飞灰，作为一种工业固废，若不能合理地收集并加以利用，将对环境造成极大污染。聚合物水泥防水砂浆（简称JF防水砂浆）是一种刚柔结合的新型无机防水材料，该材料不仅拥有无机材料的强度和耐久性，还因添加了聚合物乳液兼具了良好的抗裂和抗渗性能，已被广泛应用于国内外的建筑防水工程中。在此，将硅灰作为掺合料部分取代石英砂制备JF防水砂浆，利用硅灰的火山灰活性及微填充效应来提升防水砂浆的性能，为硅灰的应用开辟一条新的途径。

恒定总粉料与乳液的质量比为4∶1，恒定水泥与石英砂的质量配比为1∶3，即水泥用量为总粉料的1/4，并保持水泥用量不变，通过添加硅灰来取代部分石英砂，研究硅灰掺量对JF防水砂浆性能的影响，硅灰添加比例分别为石英砂用量的3%、6%、9%、12%、15%和18%。

苯丙乳液、硅灰、水泥的主要性能指标分别如表1—3所示。

表1 苯丙乳液的主要性能指标

表2 硅灰的主要性能指标

表3 水泥的主要性能指标

硅灰掺量对JF防水砂浆力学性能的影响

通过添加不同比例的硅灰，研究硅灰掺量对JF防水砂浆力学性能的影响。可以发现，JF防水砂浆的抗压强度及抗折强度随硅灰掺量的增加呈现出相似的变化趋势，均先增大后减小。当硅灰掺量为12%时，抗压强度达到最大，为34.2 MPa，较空白组增加了14.8%；当硅灰掺量为15%时，抗折强度达到最大，较空白组增加了9.8%。而当硅灰掺量继续增加时，JS防水砂浆的抗压强度及抗折强度均呈现衰减趋势。

图1 硅灰掺量对JF防水砂浆力学性能的影响

硅灰掺量对JF防水砂浆干燥收缩率的影响

通过添加不同比例的硅灰，研究硅灰掺量对JF防水砂浆干燥收缩率的影响。可以发现，随着硅灰掺量的增加，JF防水砂浆的干燥收缩率不断增大，而干燥收缩率的增大将严重影响砂浆的抗裂性能，所以硅灰的掺量需控制在合理范围内，并不是越多越好。从图2的曲线斜率还可以看出，随着硅灰掺量的增加，干燥收缩率增大的趋势逐渐减缓，这是由于硅灰掺量越大，硅灰的微填充效应越强，堵塞了砂浆内部的孔隙，使内部水分的迁移速率降低，从而减缓了砂浆的干缩速度。

图2 硅灰掺量对JF防水砂浆干燥收缩率的影响

硅灰掺量对JF防水砂浆抗渗性能的影响

通过添加不同比例的硅灰，研究硅灰掺量对JF防水砂浆抗渗性能的影响。可以发现，随着硅灰掺量的增加，JF防水砂浆的抗渗压力不断增大，当硅灰掺量为15%时，抗渗压力达到最大值（2.0 MPa），较空白组砂浆有显著提升（增加了66.7%）；当掺量超过15%时，抗渗压力趋于稳定。硅灰的掺入能显著提升JF防水砂浆的抗渗性能，但硅灰的不断掺入无法一直提升砂浆的抗渗性能，当掺量超过15%后，抗渗压力基本保持恒定不变。同时，因还需兼顾硅灰对砂浆干燥收缩率的影响，故其掺量也不宜过大，需控制在合理范围内。

图3 硅灰掺量对JF防水砂浆抗渗性能的影响

小结啦

JF防水砂浆的抗压强度及抗折强度随硅灰掺量的增加呈现出相似的变化趋势，均先增大后减小。当硅灰掺量为12%时，抗压强度达到最大，较空白组增加了14.8%；当硅灰掺量为15%时，抗折强度达到最大，较空白组增加了9.8%。而当硅灰掺量继续增加时，抗压强度及抗折强度均呈现衰减趋势。

随着硅灰掺量的增加，JF防水砂浆的干燥收缩率不断增大，严重影响砂浆的抗裂性能，所以硅灰的掺量需控制在合理范围内，并不是越多越好。

硅灰的掺入能明显地改善JF防水砂浆的抗渗能力，且当硅灰掺量为15%时，抗渗压力达到最大值，较空白组有显著提升；而当其掺量超过15%后，抗渗压力趋于稳定。

综上所述，硅灰作为一种掺合料应用于JF防水砂浆中，确实能有效地改善砂浆的力学性能和抗渗压力，但硅灰掺量须控制在合理范围内，掺量过大将影响砂浆的干燥收缩率和抗裂性能。

本文来源于《中国建筑防水》杂志社