大理石廢料制備人造石的研究

黃錦明

摘要：天然大理石的需求量在近幾年的時間里持續上漲，但大理石資源因為有關技術的不成熟造成了極大的浪費，此外，如果不合理的處理大理石廢料，必然會影響到生態環境。本文筆者同時實驗探究大理石廢料制備人造石的有關問題，以大理石邊角料為主料，復合膠結料的選擇為水泥和適量有機膠，以國家建材行業內的JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》為標準，制備超出改標準的性能優異人造石。

關鍵詞：大理石;骨料;粒級級配;人造石;性能

未被高效利用起來的大理石邊角料不僅占用場地，還加重了對礦產資源的浪費，同時還有可能造成泥石流等自然災害，影響石材企業的發展。各地石材企業亟待解決的問題就是如何充分合理的將這些邊角料利用起來，生產出高附加值的產品。

1試驗部分

1.1原料

骨料為大理石材質，采用四川西北部一石材企業生產的米黃色大理石邊角料，通過破碎機將其制作成為-10mm左右的顆粒，最后篩分為5個粒級備用;采用的水泥為阿爾博安慶白水泥有限公司生產的52.5R白色普通硅酸鹽水泥;德國瓦克公司生產的可再分散膠粉5010L;聚竣酸減水劑;河南鄭州固盾水晶滲硅劑;自制偏高嶺石超細粉。

1.2試驗方法

選用的骨料為合理級配的大理石顆粒，礦物外加劑采用偏高嶺石超細粉，膠結料采用水泥，混泥土外加劑采用可再分散聚合物膠粉、減水劑和無機顏料等，加入適量自來水后，進行充分的攪拌，再將其分別注入到檢測抗壓強度100×100mm和檢測抗折強度100×200mm的鋼制模具中，經過振動密實處理后，24h后進行脫模，將經過脫模處理后的混凝土放人養護箱，放置時間為28d，最后一步就是進行一系列的切割、磨平和拋光等處理，對制成的成品進行各方面性能的檢測，依據和參考標準就是上文提到的建材行業標準——JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》。

2結果與討論

2.1骨料粒級級配對人造大理石性能的影響

在保證其他數據和指標不變的情況下，探究骨料粒級級配對人造石各方面性能的影響，其他材料配比值為，膠骨比和水膠比分別為0.34和0.316，減水劑和水泥的用量均為0.74%。

統計數據中可知，處理前的平均光澤度，這主要針對的是養護28d后的樣品，在經過切磨、拋光等一系列處理后的光澤度檢測結果，第二種處理后的光澤度也是針對養護28d后的樣品，不同之處是在切磨拋光的基礎上，摻入了適量的水晶滲硅劑在大理石表面，最后再進行精拋光后檢測得到的光澤度。

可以看出，條件相同時，級配孔隙越小，抗折抗壓強度就越大，光澤度也會有很大的提升。吸水率則明顯降低，所有樣品性能指標全部在JC/T507-2012《建筑裝飾用水磨石一水泥人造石》標準以上。

就相對而言，4號樣品的骨料級配具有一定的合理性。通常情況下會有一定量的氫氧化鈣產生于水泥水化的過程中，這會讓人造大理石內部出現很多毛細微孔，這就是大理石表面有“泛堿”表現的主要原因，如此一來就無法保證大理石表面的光澤度，降低該石材的裝飾性功能。倘若加入適量的水晶滲硅劑，就可以通過水晶滲硅劑與氫氧化鈣之間的化學反應生成新的物質硅酸凝膠，這能有效的封堵人造大理石的毛細微孔，進而保證大理石表面的光澤度，同時有效的控制“泛堿”現象的發生。

2.2膠粉用量對人造大理石性能的影響

從表1的數據中可以得出很多有用的信息，以這些信息為依據，選定4號樣品骨料級配為標準，在保證其他有關條件與2.2相同的情況下，膠粉用量影響人造大理石性能情況如表1所示。

對比發現，就膠粉的添加與否，對大理石性能的影響并不是很大，具體的細微差別在于抗折強度和吸水率有所提升，但有所下降的是抗壓強度以及經過處理后的光澤度。

這是由于水溶性膠粉聚合物加入后，抗壓強度可能受到軟弱聚合物的削弱，同時由于一些表面毛細孔被膠粉聚合物膜堵塞，用于表面處理的滲硅劑難以充分和反堿物氫氧化鈣產生反應，無法大量形成性的凝膠材料，因此會在一定程度上降低人造大理石處理后的光澤度。

將膠粉用量控制在0.5%以下時，能夠略微提升抗折強度，膠粉用量超過0.5%則會降低抗折強度。由此可見，并不是膠粉用得越多越好，保持適當的使用量可以有效提高人造大理石韌性，降低其彈性模量。

3結束語

3.1以骨料級配進行水泥基人造大理石會對性能造成很大的影響，在10mm-0.6mm范圍內的骨料粒徑，如果是單一級配骨料，其緊堆密度與粒徑成反比，孔隙率與粒徑成正比。

3.2不同的骨料級配會產生不同的孔隙率和緊堆密度，通常情況下緊堆密度與孔隙率都是反比關系。如果保證其他條件一致，級配骨料的緊堆密度越大，最終制成的試件光澤度和抗壓強度都越高。

3.3經過水晶滲硅劑處理后的試件，其表面光澤度大大提升;加入了適量膠粉的試件，其抗折強度會有所提升。

3.4將一定量的偏高嶺石摻人其中，可縮小試件的孔隙率，提升結構的密實性，同時還能起到一定的抗泛堿作用。