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《西南科技大学》 2017年
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稻草纤维微粒水泥基墙体材料物理力学性能试验研究

周孝红  
【摘要】:稻草纤维微粒水泥基材料是将废弃稻草秸秆进行机械加工后,按一定比例添加到水泥中得到的复合水泥基材料。相比传统建筑材料,该复合水泥基材料的原材料分布广泛、价格低廉、易于制取,并且得到的复合材料具有性能优越、节能环保等优点,在绿色健康可持续发展的背景下有着相当广阔的运用前景。本文以稻草纤维微粒作为主要研究对象,将其分别占水泥比重的5%、10%、15%、20%进行添加,得到粒径不同、掺量不同的复合材料试验组,并探究其物理力学性能及其相应的变化规律。为了进一步验证其实际运用的可行性,选择试验得到的最优组制作成内填复合水泥板的钢筋混凝土结构墙体,运用低周期反复加载的方式从各个方面研究其抗震性能,从而进一步证明该材料拓展到实际运用的可行性。通过对试件制作养护阶段的测试表明,为了达到制作的标准稠度,稻草纤维的加入增加了水泥基材料的实际用水量:其中丝状稻草纤维的加入影响大于微粒状稻草纤维,并且在微粒状稻草纤维水泥基材料中,稻草纤维微粒越细,复合材料的用水量也相应的增加。除此之外,各组复合材料随稻草纤维微粒掺量的增加,其用水量也有不同程度的增加;在凝结时间方面,丝状稻草纤维复合材料的凝结时间较长,当掺量超过20%时,该材料不能凝结,始终呈松散状,因此丝状稻草纤维复合材料不宜用于后期性能的测试。而微粒状稻草纤维随粒径的变细以及掺量的增加,试件的凝结时间相应地延长。在各组试件的性能测试阶段,稻草纤维微粒的加入改变了复合材料的性能:在抗拉强度和抗压强度方面,20目-80目粒径范围的复合材料强度值变化不大,当粒径大于80目时,强度值明显降低;并且随着稻草纤维微粒掺量的增加,复合材料的强度值均有不同程度降低,其中在0%-15%掺量阶段降低值较大。在复合材料的抗冲击性能方面,稻草纤维微粒改善了原水泥基的脆性,使其抗冲击强度有不同程度提升。粒径越大,抗冲击性能提升效果明显;随着掺量的增加,试件承受外荷载冲击的能量呈先增大后减小的趋势,在掺量为10%时达到最大值。隔声降噪方面,随着稻草纤维微粒粒径的变细以及掺量的增加,复合材料逐渐表现出优越的隔声性能,与对照组相比,本试验复合材料的最大隔声量可提升20dB以上。在稻草纤维微粒水泥墙体抗震性能的测试中,通过试验加载表明:与普通砌体结构相比,水泥板墙体的最大荷载以及最大位移分别增加了 39.44%和80.22%,通过计算,得出延性系数和耗能能力分别提高了 24.3%和32.3%。该复合水泥板是一种非常理想的抗震建筑材料。
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU528

【参考文献】
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