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植物纤维增强水泥基复合材料的性能研究

2019/8/11 19:30:51      点击:

       植物纤维是一种低成本、可再生的资源,研究将其作为水泥基材料的增强材有很实际的意义。80年代后越来越多的国家开展了对植物纤维增强水泥基材料的研究与应用,尤其是本国盛产植物纤维的发展中国家,但目前的研究还不完善。本文重点开展了低成本植物纤维增强水泥基材料的物理力学性能和植物纤维增强水泥基复合材料的腐蚀机理以及改善植物纤维水泥基复合材料的耐久性等方面的试验研究。 对纤维掺量为1.4kg/m~3、2.8kg/m~3和5.6kg/m~3的植物纤维增强水泥基材料的物理力学性能试验结果表明:植物纤维能较均匀的在基体中分布,并有效地改善混凝土的各项物理力学性能。与普通混凝土相比,植物纤维混凝土的抗压强度比普通混凝土略低,但劈裂抗拉强度、抗弯强度、抗拉强度提高,混凝土的韧性也显著改善。从增强混凝土韧性角度,并综合其它各项性能,纤维的最佳掺量为2.8kg/m~3。 植物纤维的掺入可减少混凝土早期的收缩裂缝,并大大改善混凝土的抗裂性能。砂浆开裂性能试验表明纤维的掺加不仅可以减少塑性裂缝的长度,对细化裂缝也有明显作用。 通过对老化后纤维的微观分析发现,水泥水化后的碱性物质对天然植物纤维的侵蚀较大,Ca(OH)_2晶体在纤维内腔中的沉积使纤维的柔性降低,脆性增加,在长期干湿循环作用下,纤维水泥基材料的抗折强度下降。对纤维基体进行聚合物浸渍包裹处理和在胶凝材料中掺入一定量的粉煤灰均能有效地延缓植物纤维水泥基复合材料的老化进程,延长其使用寿命。