混雜纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、近年來(lái)，日益嚴(yán)重的能源危機(jī)、環(huán)境污染等問(wèn)題使人們意識(shí)到能源節(jié)約的重要性。建筑行業(yè)耗能巨大，而由建筑外墻保溫效果差導(dǎo)致的能源損耗占據(jù)建筑耗能的很大比重。因此，利用性能優(yōu)異的保溫材料對(duì)建筑物外墻部分進(jìn)行改造，可使建筑外墻的熱量損失降到最低，提高建筑外墻的保溫性能。針對(duì)傳統(tǒng)墻體保溫材料強(qiáng)度低、耐火性差、吸水率大和耐久性差等缺點(diǎn)，參考纖維在混凝土及其他水泥基復(fù)合材料中的應(yīng)用，致力于探究以水泥和粉煤灰為膠凝材料，以?；⒅闉檩p質(zhì)骨料，輔以多種外加

2、劑，將適量比例的短切聚丙烯纖維、玻璃纖維、碳纖維混雜作為增強(qiáng)體制備玻化微珠外墻外保溫板。在本課題的研究過(guò)程中，主要的研究?jī)?nèi)容及其得到的試驗(yàn)結(jié)果如下：
　?。?）在前期研究工作的基礎(chǔ)上，研究高效穩(wěn)泡劑、氯化鈣、M8減水劑對(duì)玻化微珠外墻外保溫板的影響，確定了高效穩(wěn)泡劑的理想用量為膠凝材料的6wt％，氯化鈣適宜加入量為到膠凝材料的1.5wt%，M8減水劑摻加量為膠凝材料的0.2wt%。
　?。?）采用三種不同的纖維分散方式研究其對(duì)

3、?；⒅橥鈮ν獗匕宓淖饔眯Ч罱K確定方式C即機(jī)械攪拌的同時(shí)伴隨超聲分散為最優(yōu)纖維分散方式，在此分散方式條件下，試樣的3d抗折、抗壓強(qiáng)度最優(yōu)，分別為0.33MPa、0.52MPa。
　?。?）采用鉻酸對(duì)聚丙烯纖維進(jìn)行表面改性，經(jīng)改性后聚丙烯纖維表面引入了活性基團(tuán)－OH和－COOH，顯著改善了纖維與水泥基界面的結(jié)合效果；試驗(yàn)研究表明，改性聚丙烯纖維的適宜摻量為0.8wt%，此條件下試樣的3d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.39MPa、0.

4、52 MPa，試樣的28d抗折、抗壓強(qiáng)度分別為0.53MPa、0.69MPa。
　　（4）分別研究玻璃纖維、Ⅰ號(hào)碳纖維、Ⅱ號(hào)碳纖維對(duì)?；⒅橥鈮ν獗匕宓脑鰪?qiáng)作用，試驗(yàn)確定了玻璃纖維的最佳加入量為0.4wt%，此時(shí)試樣的3d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別為0.34MPa和0.49MPa，試樣28d抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別是0.47MPa、0.64MPa；Ⅰ號(hào)碳纖維最佳摻入量為0.1wt%，此時(shí)試樣3d抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別為0.43MPa、

5、0.61MPa，試樣28d抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別為0.56MPa、0.72MPa；Ⅱ號(hào)碳纖維最佳摻入量為0.06wt%，此時(shí)試樣3d抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別為0.42MPa、0.59MPa，試樣28d抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度分別為0.56MPa、0.74MPa。
　?。?）將不同尺度的碳纖維混雜、碳纖維與聚丙烯纖維混雜研究二元混雜纖維對(duì)?；⒅橥鈮ν獗匕宓淖饔谩Ｌ?碳混雜纖維正交試驗(yàn)探究中，B3組試樣即Ⅰ號(hào)碳纖維、Ⅱ號(hào)碳纖維摻量為0.0

6、6wt%、0.02wt%時(shí)性能最優(yōu)；碳-聚丙烯混雜纖維正交試驗(yàn)探究中，C2組試樣即碳纖維、聚丙烯纖維摻量為0.02wt%、0.06wt%時(shí)性能最優(yōu)。
　?。?）通過(guò)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，將聚丙烯纖維、碳纖維、玻璃纖維三種不同類型的纖維混雜后摻加到?；⒅橥鈮ν獗匕逯羞M(jìn)行試驗(yàn)研究，試驗(yàn)確定正交試驗(yàn)的最佳配合比為A2B3C3，即聚丙烯纖維摻量為0.4wt%、碳纖維摻量為0.03%、玻璃纖維摻量為0.3wt%。
　?。?）采用乳化硬脂酸