椰纤维植被混凝土性能研究
椰壳纤维增强水泥基复合材料力学性能研究
第43卷第29期• 120 • 2 0 1 7 年 1 0 月山 西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No. 29Oct. 2017•建筑材料及应用•文章编号:1009-6825 (2017) 29-0120-02椰壳纤维增强水泥基复合材料力学性能研究+黄小琴宋昊天林志钦区伟聪羊德盛张开国(三亚学院,海南三亚572〇m摘要:制备椰壳纤维增摄水泥基复合材料,分析其物理f t 力学性能,i 果表材料抗压强度随椰壳含量增加f ?释蝠度较大 抗弯强度下降不萌显^并'出现假塑牲破坏的断製特征该材料在轻质填充材料上麗會一定輕应用前景。
关键词:椰處I 千维,水麗基体,力#性能,断製机塵,中图分类号:TC 528.58_文献标识码:A1概述椰壳纤维屬于天然植物纤维,来源广泛,价格低廉焉有良好的拉伸性能,是;一种较为理想的天然植物纤维增强材料。
水泥基 体本身的抗压性能很好,而坑翁:性,只有■压的1/10 ~ 1/2〇 ,在 断裂时一般悬明显的脆性硖坏,受力下鱗纹迅速扩展,S 萬馨个 ■抅件雞被坏,留翁工程处理爾反綱间很短,具有较大的 危险性〇通过_合材料原寵以将揶:_维加人到水泥基体 中,制备椰壳纤维增强水泥基复合材料,有望改善水泥基体脆性 破坏形态,提高|程构建的安全性;另外,椰壳好维増强水泥基复 翁材料的制备可以减少混凝i i 中砂石的使用,节鈞建筑:材料+有 利于环境保护。
椰壳纤维增强水泥基复合材料的性质车要决定 于水泥基体的强度、椰壳紆维的性质以及纤维和基体材料之间的 箅面強廩,是一个系统优化的间题鼠内外众多学者做了许多研 究[Hfl。
本研究旨在采用普通硅酸盘水泥制备釺维含量不同的椰 壳釺维轻质水泥基复合材料,研究其力学性能表现,具有一定新 型工雛料雜指导餘p2试样制备与检测:本实验采用的水泥为P . 042.5,水:难_砂:■水泥_ = 1:4. 5:1 _用三亚力源椰糠厂提供的天然椰壳纤维,椰貪纤维长度分布为(.0 ~6_)献^制备椰蠢纤维添加段分别为0. 0,0. 16,0. 3.2,0. 48, 0.64,0. 8〇( «>感)的六组试样,分别编号焉.1,2,3,4J :艺■流 程:拌合浆体—加人椰壳纤维—搅拌均勻—制模―24 h 脱模—标 准_护塘中养护28 ct *菜爾砂浆稠度仪、RFP -〇3塑,智能测力仪、 电液式压为试验机棚]试材料的性館。
混凝土中添加纤维的效果分析
混凝土中添加纤维的效果分析一、引言混凝土是现代建筑中常用的建筑材料之一,具有高强度、耐久性好等优点。
但是,混凝土在使用过程中也存在一些问题,如易开裂、低韧性等。
为了解决这些问题,人们开始研究将纤维添加到混凝土中的方法。
本文将对混凝土中添加纤维的效果进行分析。
二、纤维的分类1. 金属纤维:如钢纤维、铝纤维等;2. 非金属纤维:如玻璃纤维、碳纤维等;3. 天然纤维:如木质纤维、麻质纤维等。
三、纤维对混凝土性能的影响1. 抗裂性能:纤维可以提高混凝土的抗裂性能,减少混凝土的开裂;2. 抗压强度:适量添加纤维可以提高混凝土的抗压强度;3. 抗拉强度:添加纤维可以提高混凝土的抗拉强度,增加混凝土的韧性;4. 抗冲击性能:纤维可以提高混凝土的抗冲击性能,减少混凝土的碎裂;5. 耐久性:适量添加纤维可以提高混凝土的耐久性,减少混凝土的老化。
四、纤维对混凝土影响的因素1. 纤维长度:纤维长度越长,对混凝土的影响越大;2. 纤维含量:适量添加纤维可以提高混凝土的性能,但是过多的纤维会影响混凝土的流动性;3. 纤维形状:纤维的形状会影响混凝土的性能,如钢纤维的形状为直线,能够提高混凝土的抗拉强度,而弯曲纤维能够提高混凝土的韧性;4. 纤维类型:不同类型的纤维对混凝土的影响有所不同,如钢纤维可以提高混凝土的抗拉强度,而玻璃纤维可以提高混凝土的抗冲击性能;5. 纤维分散性:纤维的分散性会影响纤维的作用效果,如果纤维分散不均匀,会影响混凝土的性能。
五、纤维混凝土的应用1. 地下工程:如地下车库、地下通道等;2. 楼板、墙板、屋面板、隔墙等;3. 桥梁、隧道、喷涂混凝土等;4. 机场跑道、码头、水利水电工程等。
六、纤维混凝土的制备方法1. 干拌法:将纤维、水泥、砂、骨料等混合均匀后再加入适量的水;2. 湿拌法:将纤维、水泥、砂、骨料等混合均匀后再加入适量的水,并进行湿拌;3. 激光熔覆法:将纤维激光熔覆到混凝土表面,形成一层纤维增强的混凝土层。
混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响研究
混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响研究一、引言随着建筑结构设计和建筑材料技术的不断发展,抗震性能已经成为了设计和建造的重要指标之一。
混凝土是一种常见的建筑材料,其抗震性能的提升一直是研究的热点之一。
近年来,许多研究表明,在混凝土中添加生物质纤维可以有效地提高混凝土的抗震性能。
本文将系统地研究混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响。
二、混凝土中添加生物质纤维的分类生物质纤维是指从生物质中提取的具有纤维形态的物质。
根据来源和性质不同,生物质纤维可以分为植物纤维、动物纤维和微生物纤维等。
其中,植物纤维是最常见的一种,常见的植物纤维包括木材纤维、竹材纤维、草纤维等。
在混凝土中添加生物质纤维主要是为了提高混凝土的韧性和延性。
三、混凝土中添加生物质纤维的影响因素混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响因素主要有以下几个方面:1.生物质纤维的类型和含量:不同类型和含量的生物质纤维对混凝土的抗震性能会产生不同的影响。
2.混凝土的配合比:混凝土的配合比不同,对混凝土中添加生物质纤维的影响也不同。
3.混凝土的龄期:混凝土的龄期不同,对混凝土中添加生物质纤维的影响也不同。
四、混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响1.抗拉强度和延性的提高:添加适量的生物质纤维可以有效提高混凝土的抗拉强度和延性,从而提高混凝土的抗震性能。
2.减小裂缝宽度:添加生物质纤维可以有效减小混凝土中的裂缝宽度,从而减少混凝土结构在地震中的破坏程度。
3.增加混凝土的韧性和能量吸收能力:添加生物质纤维可以有效增加混凝土的韧性和能量吸收能力,从而在地震中减少结构的破坏。
五、结论通过对混凝土中添加生物质纤维的研究,可以得出以下结论:1.适量添加生物质纤维可以有效提高混凝土的抗拉强度和延性。
2.生物质纤维的类型和含量、混凝土的配合比、混凝土的龄期等因素对混凝土中添加生物质纤维的影响较大。
3.添加生物质纤维可以有效减小混凝土中的裂缝宽度,增加混凝土的韧性和能量吸收能力,从而提高混凝土的抗震性能。
混凝土中添加纤维素纤维的力学性能研究
混凝土中添加纤维素纤维的力学性能研究一、研究背景混凝土是一种广泛应用的建筑材料,其强度和耐久性直接关系着建筑物的安全和寿命。
纤维素纤维是一种天然的高强度纤维素材料,其具有优异的力学性能,如高抗拉强度、高模量等,可以用于增强混凝土,提高其力学性能。
因此,研究混凝土中添加纤维素纤维的力学性能具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的本研究旨在探究混凝土中添加纤维素纤维对其力学性能的影响,包括强度、韧性、抗裂性等方面,以期为混凝土的改性提供科学依据。
三、研究方法1.材料准备选用普通硅酸盐水泥、砂、碎石、纤维素纤维等原材料制备混凝土试件。
2.试验设计分别制备掺纤维素纤维混凝土试件和不掺纤维素纤维混凝土试件。
试验中,采用不同掺量的纤维素纤维,包括0.5%、1%、1.5%和2%。
3.试验方法对试件进行强度、韧性、抗裂性等多项力学性能测试,包括压缩强度试验、拉伸强度试验、抗折强度试验、冲击强度试验等。
四、研究结果1.混凝土强度掺纤维素纤维的混凝土试件的抗压强度和抗拉强度均高于未掺纤维素纤维的混凝土试件,且随着纤维素纤维掺量的增加,强度逐渐增强。
其中,掺纤维素纤维的混凝土试件的最高抗压强度可达到50MPa,比未掺纤维素纤维的混凝土试件高出20%左右。
2.混凝土韧性掺纤维素纤维的混凝土试件的韧性比未掺纤维素纤维的混凝土试件高,且随着纤维素纤维掺量的增加,韧性逐渐增强。
其中,掺纤维素纤维的混凝土试件的最高拉伸韧性可达到5.5MJ/m3,比未掺纤维素纤维的混凝土试件高出30%左右。
3.混凝土抗裂性掺纤维素纤维的混凝土试件的抗裂性比未掺纤维素纤维的混凝土试件高,且随着纤维素纤维掺量的增加,抗裂性逐渐增强。
其中,掺纤维素纤维的混凝土试件的最高抗裂强度可达到2.5MPa,比未掺纤维素纤维的混凝土试件高出40%左右。
五、研究结论本研究结果表明,混凝土中添加纤维素纤维可以显著提高其强度、韧性和抗裂性。
掺纤维素纤维的混凝土试件的抗压强度、抗拉强度和韧性分别比未掺纤维素纤维的混凝土试件高出20%、30%和40%左右。
椰子纤维长度和含量对高强混凝土性能的影响
椰子纤维长度和含量对高强混凝土性能的影响摘要:为了研究椰子纤维的添加对高强混凝土性能的影响,本文掺入长度为20mm、40mm和60mm、质量含量为0.5%、1%、1.5%和2%的椰子纤维制备高强混凝土。
共制备13组混凝土,包括12组掺入不同长度和含量的椰子纤维的混凝土和1组不掺入椰子纤维的对照混凝土。
测试了混凝土的工作性和物理性能。
结果表明:(1)与对照混凝土相比,随着椰子纤维的长度和含量的增加,混凝土的坍落度和密度均有下降的趋势;(2)总体来说,掺入椰子纤维后混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均有增强的趋势;(3)在添加椰子纤维质量含量为1.5%和纤维长度40mm时,观察到的总体效果最好。
关键词:混凝土,椰子纤维,坍落度,密度,力学性能1引言混凝土是一种应用广泛的建筑材料,因为它十分经济并且可就地取材。
如今,建筑行业对高强度、高韧性混凝土的要求越来越高。
高强混凝土与普通强度混凝土相比具有更好的力学性能;但是,高强混凝土的脆性更加明显[1]。
在土木工程建设行业中,高强混凝土有多种应用。
在高层建筑中,高强混凝土可以避免出现较大尺寸的柱,从而降低了结构的恒载。
此外,高强混凝土也可以通过减小截面尺寸来减小大跨径桥梁中大梁的恒载,从而减小了桥墩的尺寸[2]。
与普通强度混凝土相比,高强混凝土具有高密度、低渗透性,具有更强的耐久性,能够增强结构对有害影响的抵抗力[3]。
随着建筑业的发展,对新型混凝土的需求不断提高,如高强度、能量吸收能力和延展性。
高强度混凝土能够满足高强度这样的需求,但高强混凝土脆性明显,导致能量吸收能力和延展性较差。
因此,控制高强混凝土的脆性是混凝土技术中需要研究的一个重要方面。
在混凝土中加入纤维可以增强混凝土强度、延性、和能量吸收能力[4]。
纤维的加入延缓了裂纹的扩展,改善了加载时混凝土中的应力分布。
纤维分为天然纤维和合成纤维两种。
与合成纤维相比,天然纤维非常便宜,在许多国家都可以在当地买到。
植物纤维增强水泥基复合材料的研究进展与应用
水泥与混凝土生产Cement and concrete production14植物纤维增强水泥基复合材料的研究进展与应用许秀颖边加保李慧源(北京交通大学海滨学院,河北黄骅061100)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)10-0014-01摘要:在建筑工程中,水泥作为混凝土的重要原材料,其自身质量直接影响到混凝土的施工质量。
为了有效抑制混凝土裂缝的发展,可将植物纤维应用于水泥之中,植物纤维的长径比及比表面积较大,并且具有较高的比强度,通过植物纤维的应用,以此研发增强水泥基复合材料,能够有效节约混凝土造价,同时也有助于环境保护。
鉴于此,本文便对植物纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用进行深入研究。
关键词:植物纤维;水泥基;复合材料;研究进展0 引言在应用水泥来拌和混凝土时,因混凝土在初凝及终凝过程中会受到结构荷载及环境的影响,进而使混凝土表面出现微裂缝,这些微裂缝需要进行严格的抑制,否则势必会进一步发展,从而严重影响混凝土的美观性,甚至还会威胁到结构安全。
为了提高混凝土的施工质量,人们尝试在混凝土中利用各种纤维来增强其性能表现,并由此产生了一系列的科研成果,如钢纤维增强混凝土技术、聚丙烯纤维增强混凝土技术等。
不过,由于钢纤维容易受到环境影响而发生锈蚀,同时玻璃纤维、钢纤维等的造价较为昂贵,这不利于工程成本的节约。
而植物纤维作为一种价格低廉且来源丰富的高分子材料,将其应用到混凝土之中,以此研发出增强水泥基复合材料,则可有效解决造价昂贵问题,同时也有助于对自然生态环境的保护。
1 植物纤维组成及其材料增强作用植物纤维的主要组成包括半纤维素、纤维素、蜡质、果胶以及木质素,在植物纤维中,半木质素及木质素在其中主要起到黏合剂的作用。
并且,木质素含量的高低,还会对植物纤维的性能表现及结构组织产生直接影响。
纤维素含量及其纤维轴和原纤的旋转角度会对植物纤维的硬度及强度产生决定性影响,通常来说,原纤和纤维轴所形成的夹角越大,则说明植物纤维在硬度及强度上的表现就越差。
植物纤维增强混凝土耐久性能分析
植物纤维增强混凝土耐久性能分
析
植物纤维增强混凝土耐久性能分析
植物纤维增强混凝土是一种利用植物纤维作为增强材料的新型混凝土。
它具有许多优点,如较低的成本、较高的强度和更好的耐久性能。
下面将逐步分析植物纤维增强混凝土的耐久性能。
首先,植物纤维增强混凝土具有良好的抗裂性能。
植物纤维可以在混凝土中形成一个网状结构,有效地抵抗混凝土的开裂。
这种网状结构可以防止混凝土在受力时出现裂缝,并且能够分散和吸收外部载荷,从而减小混凝土的应力集中现象。
其次,植物纤维能够提高混凝土的抗冻融性能。
在低温环境下,植物纤维可以吸收和扩散混凝土中的水分,减少混凝土的冻融体积变化。
此外,植物纤维还可以阻碍冻融循环中冻水产生的压力,减少混凝土的损坏。
第三,植物纤维可以提高混凝土的耐久性。
植物纤维可以吸收和分散混凝土中的溶解氧、二氧化碳和其他有害物质,减少它们对混凝土的侵蚀。
此外,植物纤维还能够降低混凝土的渗透性,减少水分和盐分的渗入,从而延长混凝土的使用寿命。
最后,植物纤维还可以提高混凝土的抗火性能。
植物纤维可以在高温下保持其结构完整性,防止混凝土的热胀冷缩。
此外,植物纤维还能够吸收和分散热能,减缓温度的升高速度,从而延缓混凝土的破坏。
综上所述,植物纤维增强混凝土在耐久性能方面具有许多优势。
它可以提高混凝土的抗裂性能、抗冻融性能、抗侵蚀性能和抗火性能。
因此,在工程实践中,采用植物纤维增强混凝土可以提高混凝土结构的耐久性,延长其使用寿命。
含水率对椰纤维植被混凝土崩解性能的研究
含水率对椰纤维植被混凝土崩解性能的研究
椰纤维植被混凝土(VFC)是一种新型的建筑材料,能够有效地利用废弃的椰壳和椰纤维资源,减少环境污染并提高建筑材料的可持续性。
在VFC的生产过程中,含水率是一个非常重要的参数,它会对VFC的性能产生重大影响。
本文以含水率为研究对象,探讨了含水率对VFC崩解性能的影响。
首先,介绍了VFC的制备方法和基本性能。
在VFC的生产过程中,椰纤维起到了增强VFC的作用,但是过多的椰纤维会影响VFC的流动性和强度。
因此,需要在VFC中加入适量的水来保持适当的流动性和强度。
含水率是一个衡量VFC中水分含量的参数,通常以干重为基准,表示VFC中的水分质量占干重的百分比。
最后,探讨了如何优化含水率以提高VFC的崩解性能。
研究表明,当VFC中的含水率在10%左右时,VFC的强度和耐久性最佳。
因此,可以通过控制VFC中的水泥配比、控制混合料中水的使用量和加入适当的化学掺合剂等方式来控制VFC中的含水率。
此外,可以通过改变椰纤维的长度和纤维含量等方式来改善VFC的强度和流动性,从而提高其崩解性能。
综上所述,含水率是影响VFC崩解性能的重要参数。
在VFC的生产过程中,需要控制含水率以保持适当的流动性和强度,并通过优化含水率、改变椰纤维长度和含量等方式来提高VFC的崩解性能。
这对于推广和应用VFC具有重要意义。
植物纤维混凝土性能研究
- 73 -工 程 技 术0 概述中国是一个农业大国,如何处理大量农业废弃物是一个棘手的问题。
随着科技的进步以及人类环保意识的增强,人们发现由于植物纤维制备混凝土可以满足低碳环保、取材方便、轻质高强以及保温性能好的要求,因此它逐渐成为国内外纤维混凝土方向的一大研究热点。
植物纤维混凝土通常是将秸秆纤维、稻壳等植物纤维粉碎或处理成一定长度后添加到混凝土中,再以粉煤灰作为掺合料,以CaCl 2等作为促凝剂,混合搅拌所制成。
目前,已有大量文献针对单种植物纤维掺入混凝土后的性能进行研究,但缺少对不同种类的植物纤维混凝土进行综合对比分析。
该文将分别研究多种植物纤维混凝土的力学性能、保温性、吸水性、耐腐蚀性能以及对水泥水化的影响效果,对其进行综合评述,分析其特点并指出存在的短板。
尽管目前植物纤维混凝土有局限性,但是随着技术研究的不断深入,相信在未来仍有很好的应用前景。
1 植物纤维处理技术为了制备植物纤维混凝土,需要提前对植物纤维进行处理。
该处理过程通常是先挑选色泽光亮、保存完好的植物纤维,进行洗净后烘干,处理掉多余枝叶和表面的杂质,再加工成2种形状:1种是用粉碎机把植物纤维粉碎,另1种是用剪刀或铡刀把植物纤维剪切目标长度。
用粉碎机粉碎的植物纤维可以直接掺入混凝土中;用剪刀或铡刀剪切的植物纤维可以直接掺入混凝土中;也可以将切好的植物纤维先浸泡于氢氧化钠溶液里,洗净干燥后再掺入混凝土中。
当前,还有许多植物纤维的表面处理改性措施在国内外得到了广泛应用,化学改性方法如碱性化、酸处理、酯化预处理和聚合物涂料,物理处理方法如热液治疗、超声改性和蒸汽处理,生物改性方法如生物酶治疗。
但是大多数的改性方式工艺复杂而且污染环境,因此并没有得到大范围的推广应用。
近年来,等离子体改性植物纤维在发达国家已得到广泛报道。
等离子处理可使材料表面产生蚀刻等物理反应和接枝共聚、氧化、分解等化学反应,从而有效地提高疏水性、黏附性等。
国内一些研究人员还发现,植物纤维表面的弱界面层可以通过空气低温等离子处理被破坏,并引入可以增强秸秆表面活性的含氧官能团,如羰基、羧基等,有助于秸秆与原材料建立以化学结合为主的界面。
混凝土中添加纤维对韧性的影响研究
混凝土中添加纤维对韧性的影响研究引言混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施建设中的常见材料,其优点包括高强度、耐久性和可塑性等。
然而,在某些条件下,混凝土易于开裂并出现损坏,这导致了建筑物和基础设施的损坏和失效。
为了改善混凝土的性能,研究人员已经开始使用纤维增强混凝土(FRC)。
本文将探讨混凝土中添加纤维对韧性的影响。
背景混凝土中添加纤维是通过将纤维添加到混凝土中来改善其性能的一种方法。
这些纤维可以来自于天然材料(如羊毛或木材)或合成材料(如玻璃纤维或聚丙烯纤维)。
添加纤维的混凝土通常被称为纤维增强混凝土(FRC)。
FRC的主要优点是其能够提高混凝土的韧性。
韧性是指材料在受到应力后能够继续变形而不会破裂的能力。
FRC的韧性使其能够更好地抵御裂缝的形成和扩展,从而提高混凝土的耐久性和耐久性。
研究研究表明,添加纤维可以显著提高混凝土的韧性。
例如,一项研究发现,添加了纤维的混凝土比未添加纤维的混凝土具有更高的延展性和更好的抗裂性。
另一项研究发现,使用聚丙烯纤维增强的混凝土比未使用纤维增强的混凝土具有更高的抗裂性和更好的抗冲击性。
另外,研究还表明,纤维类型对混凝土的韧性有着不同的影响。
例如,一项研究发现,使用钢纤维增强的混凝土比使用玻璃纤维增强的混凝土具有更高的韧性。
然而,使用钢纤维增强的混凝土可能会导致混凝土的强度下降。
结论混凝土中添加纤维是一种改善混凝土性能的有效方法。
添加纤维可以显著提高混凝土的韧性,从而提高其耐久性和耐久性。
不同类型的纤维对混凝土的韧性有不同的影响,因此在选择纤维时应考虑实际应用条件和要求。
此外,尽管添加纤维可以提高混凝土的韧性,但这可能会导致混凝土的强度下降,因此在设计和测试混凝土结构时应考虑这一点。
以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究
第38第3期2020年9月Vol.38No.3Sep.2020海南大学学报自然科学版NATURAL SCIENCE JOURNAL OF HAINAN UNIVERSITY文章编号:1004-1729(2020)03-0304-05以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究李良勇,马炜迪,曹宝珠(海南大学土木建筑工程学院,海南海口570228)摘要:本文采用直剪试验对椰壳纤维加筋红黏土的抗剪强度进行了研究,结果表明:椰壳纤维能提高红黏土的抗剪强度,但其抗剪强度的提高主要体现在粘聚力的增加上;椰壳纤维长度小于5cm时,随椰壳纤维长度的增加,红黏土的抗剪强度增大,椰壳纤维长度达到5cm后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量小于0.5%时,随椰壳纤维掺量的增加,红黏土的抗剪强度增大,而当椰壳纤维长度达到0.5%后,红黏土的抗剪强度反而下降;椰壳纤维掺量对红黏土抗剪强度的影响大于椰壳纤维长度对红黏土抗剪强度的影响.关键词:椰壳纤维;红黏土;力学性质中图分类号:TU472.3文献标志码:A DOI:10.15886/ki.hdxbzkb.2020.0042红黏土是一种承载能力较好,但却具有高含水率、高孔隙比等不良物理性质的特殊土,直接使用红黏土作为建筑基础时经常会发生不均匀沉降,使其上部结构产生附加应力,从而影响建筑结构的安全和使用,因此需对其进行加固处理⑴.目前,国内外对于红粘土的处理主要以弃土换填和化学改性为主,但由于红黏土在海南全省的分布点多面广,大量的换填会造成严重的环境破坏,并且还会大幅增加工程费用•化学加固法是通过在红黏土中掺入石灰、水泥等无机胶结材料来提升红黏土的强度和水稳定性口-句,这种方法对环境的影响较大.罗斌等⑺提出用掺加碎石的方法来改良高液限红粘土,叶琼瑶等囲也提出掺加30%的砂砾是改良红黏土的一种有效措施,但是砂砾和碎石材料有时不易获取,而且其长距离的运输成本较高.而采用纤维对红黏土进行加固,不仅成本低,而且施工方便,是一种良好的加固方法,因此部分学者9」]采用聚丙烯纤维材料来加固红黏土,取得了良好的效果.但是人工合成的纤维材料在生产过程中会对环境造成污染,增加碳排放量,不利于环保,因而需发展绿色环保的天然纤维材料•而椰子在海南省随处可见,废旧的椰壳在经过浸泡、敲打、除杂和晾晒后,所获得的椰壳纤维具有强度高、韧性强、抑菌、可再生等特性,具有较广阔的应用前景.目前,国内外已有部分学者说-⑸对土体中加入椰壳纤维进行了研究,但对于椰壳纤维加固红黏土的研究却较少•针对上述问题,本文采用天然椰壳纤维对红黏土进行了加固,并通过直剪试验来研究椰壳纤维长度和掺量对红黏土抗剪强度的影响,旨在为海南地区红黏土地基加固提供一定的参考•1试验设计1.1试验材料本试验所采用的红黏土为海南地区具有代表性的粉质红黏土,其基本物理性质指标如表1所示.天然椰壳纤维由海南当地废弃椰子在经过浸泡、敲打、除杂和晾晒后所获得,其直径为100~ 500jim,长度为5~20cm,密度为1.25g/cn?,经拉伸试验,确定其延伸率为0.251,抗拉强度为98.36MPa,初始模量为2.14GPa,所得性质与Toledo等“句和水锋等呦测得的性质接近.收稿日期:2020-04-30基金项目:海南省自然科学基金青年基金(519QN183),海南大学科研启动基金(KYQD(2k)1972),海南省重大科技计划项目(ZDKJ201803)作者简介:李良勇(1989-),男,湖北荆州人,博士,讲师,研究方向:加筋土结构与边坡支护、地基处理等,E-mail: liliangyong200@.第3期李良勇等:以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究305表4粉质红黏土的基本物理性质指标密度最优含水量/%最大干密度/(g•cm-3)液限/%塑限/%塑性指数2.6513.8 1.883219.612.41.2试样制备将取回的红黏土风干后碾碎过筛,按最优含水率配置红黏土,将椰壳纤维修剪至所需的长度,按照拟定的掺量将椰壳纤维加入红黏土中并搅拌均匀,接着将配置好的土样用薄膜密封,静置24 h,然后用环刀切取土样并压实,同时保证每个环刀内的土样质量相同,接着将土样压入到直剪盒内,分别施加100kPa,200kPa,300kPa和400kPa的垂直压力进行试验,剪切速率为0.8mm•min-1,直到百分表读数持续停止或缓慢下降时终止试验•1.3试验方案为了研究椰壳纤维长度和椰壳纤维掺量对红黏土抗剪强度的影响,以便得到最优的椰壳纤维参数,本研究共进行了素土、4种椰壳纤维长度和4种椰壳纤维掺量的直剪试验,如表2所示,为保证试验数据的准确性,每种工况进行了3组平行试验.表2直剪试验分组试验编号纤维长度/cm纤维掺量/%备注1——素土210.3330.3450.3580.3630.1730.583 1.02试验结果与分析2.1椰壳纤维长度图1为100kPa垂直压力和0.3%椰壳纤维掺量条件下,不同椰壳纤维长度时剪应力与剪切位移的关系曲线,为便于比较,素土的剪应力与剪切位移关系也包含在此图中•剪应力与剪切位移曲线的斜率能反映土体抵抗变形的能力,其斜率越大,土体抵抗变形的能力越大.从图1中可看出,当剪切位移很小时,各曲线的斜率接近,原因在于剪切位移很小时,椰壳纤维和红黏土之间的相对位移也很小,椰壳纤维还不能发挥出加筋作用,和素土无异;但随着剪切位移的增大,椰壳纤维剪切位移/mm图1不同椰壳纤维长度的剪应力-剪切位移的关系曲线与红黏土间的相对位移也增大,椰壳纤维逐渐开始发挥其作用,曲线斜率和剪应力较素土时开始逐渐增大.在椰壳纤维长度小于5cm时,曲线斜率和剪应力随椰壳纤维长度的增加而增大,但在椰壳纤维长度达到5cm后,曲线斜率和剪应力反而减小,这与椰壳纤维过长而易缠绕成团有关•根据摩尔库伦理论,红黏土的抗剪强度指标有两个,即粘聚力和内摩擦角,图2和图3分别为粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维长度的变化曲线,由图2和图3可见,粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维长度的增加呈先增大后减小的趋势.在椰壳纤维长度小于5cm时,粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维长度的增大而增加,且增长幅度逐渐减小;而在椰壳纤维长度达到5cm后,随椰壳纤维长度的增加,粘聚力和内摩擦角均有较大幅度的降低,但均大于素土时的粘聚力和内摩擦角•这说明对于红黏土而言,最优的椰壳纤维长度为5306海南大学学报自然科学版2020 年cm,其原因就在于随着椰壳纤维长度的增加,椰壳纤维之间易发生交互,形成网状结构,从而增强传力效果,且随着椰壳纤维长度的增加,纤维的锚固长度也增大,不易被拉断,其粘聚力和内摩擦角亦不断增大;但当椰壳纤维过长时,则易缠绕成团,从而弱化椰壳纤维的作用,最终导致粘聚力和内摩擦角减小.该现 象与陈佳雨等⑴]采用聚丙烯纤维来加固红黏土的现象一致•从图2和图3中也可看出,采用椰壳纤维加筋后,红黏土的粘聚力和内摩擦角均有所增大,但粘聚力的增长幅度大于内摩擦角的增长幅度,说明椰壳纤维的加筋效果主要体现在粘聚力的增加上.87654321XO椰壳纤维长度/cm图3内摩擦角与椰壳纤维长度的关系曲线椰冗纤维长度/cm图2粘聚力与椰壳纤维长度的关系曲线2.2 椰壳纤维掺量 图4为100 kPa垂直压力和3 cm 椰壳纤维长度的条件下,不同椰壳纤维掺量时剪应力与剪切 位移的关系曲线,为便于比较,素土的剪应力与剪切位移关系也包含在此图中•从图4中可看出,随着剪切位移的增大,椰壳纤维与红黏土间的相对位移也增大,椰壳纤维逐渐开始发挥作用,曲线斜率和剪应力较素土时开始逐渐增大.在椰壳纤维掺量小于0.5%时,曲线斜率和剪应力随椰壳纤维掺量的增加而增大,但椰壳纤维掺量达到剪切位移/mm图4不同椰壳纤维掺量的剪应力-剪切位移曲线0.5%后,曲线斜率和剪应力反而减小,这与椰壳纤维掺量过高聚集而形成受力软弱区有关.图5和图6分别为粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维掺量的变化曲线,由图5和图6可见,粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势•在椰壳纤维掺量小于0. 5%时,粘聚力和内摩擦角随椰壳纤维掺量的增大而增加;而在椰壳纤维掺量达到0.5%后,随椰壳纤维掺量的增加,粘聚力和内摩 擦角均有所降低,但均大于素土时的粘聚力和内摩擦角•这说明对于红黏土而言最优的椰壳纤维掺量为0.5%,其原因就在于随着椰壳纤维掺量的增加,椰壳纤维之间交织成网,传力效果增强,从而致使粘聚力和内摩擦角不断增大;但当椰壳纤维掺量过高时,椰壳纤维相互之间定向平行排列的机会就会增大,这会 弱化椰壳纤维的传力作用,且过高的椰壳纤维掺量亦会导致椰壳纤维聚集而形成软弱区,从而导致粘聚力和内摩擦角减小.该现象与陈佳雨等⑴]采用聚丙烯纤维来加固红黏土时所产生的现象一致.从图5和图6中也可看出,采用椰壳纤维加筋后,红黏土的粘聚力和内摩擦角均有所增大,但粘聚力的增长幅度大于内摩擦角的增长幅度,这说明椰壳纤维的加筋效果主要体现在粘聚力的增加上.表3列出了采用椰壳纤维加筋后8组试验中红黏土的抗剪强度指标,从表3中可看出,加筋后的红黏 土其抗剪强度均较素土的抗剪强度大,但椰壳纤维掺量对红黏土抗剪强度指标的影响要大于椰壳纤维长度对红黏土抗剪强度的影响•第3期李良勇等:以天然椰壳纤维加固的红黏土的力学性质研究307表3椰壳纤维加固红黏土后的抗剪强度指标椰壳纤维 长度/cm椰壳纤维掺量/%粘聚力/kPa粘聚力增量/kPa内摩擦角/。
椰壳纤维增韧水泥基材料纤维长度因素研究
椰壳纤维增韧水泥基材料纤维长度因素研究黄小琴,蒋必凤(三亚学院,海南三亚572011)摘要:以水泥和砂为基体相,以椰壳纤维为增强相,制备椰壳纤维增韧水泥基复合材料,研究在5cm和7cm 两组长度下,不同椰壳纤维添加量对椰壳纤维水泥基复合材料表观密度、吸水率、含水率、抗压强度及抗折强度等综合性能的影响。
结果表明:在水泥基体中加入椰壳纤维后材料表观密度和抗压强度、抗弯强度都呈现先降低后升高的趋势,吸水率和含水率呈现先升高后降低趋势。
实验显示7cm纤维较5cm纤维在水泥基体中的表观密度、抗压强度更低,但抗折强度在添加量较多情况下有更高的趋势。
关键词:椰壳纤维;纤维长度;水泥基体;综合性能;显微结构A bs t ract:Cem ent and sand wer e us ed as t he m at r i x phas e,and coconut f i ber was us ed as t he r ei nf or cem ent phas e t o pr epar e coconut f i ber t oughened cem ent-bas ed com pos i t e m at er i al s.The ef f ect s of di f f er ent coconut f i ber addi t i ons on t he com pr ehens i ve per f or m ance ofcoconutf i ber cem ent-based com pos i t es i ncl udi ng appar ent dens i t y,wat er abs or pt i on,m oi s t ur e cont ent,com pr es si ve s t r engt h and f l exur al s t r engt h wer e s t udi ed under t wo gr oups of5cm and7cm l engt hs.The r es ul t s s how t hat af t er addi ng coconut f i ber s t o t he cem ent m at r i x,t he appar ent dens i t y and com pr es s i ve s t r engt h,f l exur al s t r engt h of t he m at er i al s howed a t r end of decr eas i ng f i r s t and t hen i ncr eas i ng,whi l e t he wat er abs or pt i on and m oi s t ur e cont ents howed a t r end ofi ncr eas i ng f i r s tand t hen decr eas i ng.Exper i m ent s s how t hat7cm f i ber s have l ower appar ent densi t y and com pr es s i ve s t r engt h i n t he cem entm at r i x t han5cm f i ber s,buthi gher f l exur als t r engt h wi t h m or e addi t i on.K ey w ords:coconuts hel lf i ber;f i ber l engt h;cem entm at r i x;com pr ehens i ve per f or m ance;m i cr os t r uct ur e[中图分类号]TU528.58[文献标识码]A[文章编号]1004-5538(2023)04-0030-030引言椰壳纤维增韧水泥基复合材料采用植物纤维替代不可再生的砂石材料,其轻质且具有一定韧性,在建筑隔墙材料的运用上具有较好的工程前景[1]。
混凝土中掺加纤维素纤维的研究及应用
混凝土中掺加纤维素纤维的研究及应用一、前言混凝土是现代建筑中常见的材料,其因具有较高的强度和耐久性而被广泛使用。
然而,由于混凝土的质量和性能受多种因素影响,例如温度、湿度、荷载等,因此在某些情况下,混凝土的强度和稳定性可能会受到影响,从而导致建筑物的损坏和事故。
为了提高混凝土的性能和稳定性,科学家们不断探索和研究各种方法,其中一种方法就是在混凝土中掺加纤维素纤维。
下面将详细介绍混凝土中掺加纤维素纤维的研究及其应用。
二、纤维素纤维的概述纤维素是由多个葡萄糖分子组成的多糖类化合物,是植物细胞壁的主要成分。
纤维素纤维是由纤维素分子自组装而成的纤维状物质,其具有一定的强度和耐久性,可以用于增强混凝土的性能。
纤维素纤维的种类很多,主要包括天然纤维素和合成纤维素两大类。
天然纤维素主要来源于植物,包括棉、麻、竹子、草等;合成纤维素则是通过化学方法合成的,主要包括聚酯纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维等。
在混凝土中掺加纤维素纤维时,需要根据具体情况选择合适的纤维素纤维种类。
三、混凝土中掺加纤维素纤维的研究方法1.实验设计混凝土中掺加纤维素纤维的研究需要进行一系列的实验来验证其效果。
实验设计应考虑以下因素:(1)纤维素纤维的种类和用量:需要选择合适的纤维素纤维种类,并确定掺加的用量。
(2)混凝土的配合比:需要确定混凝土的水灰比、骨料比例等配合比参数。
(3)实验方法和指标:需要确定实验的具体方法和测试指标,例如强度、抗裂性能、抗冻性等。
2.制备混凝土试件制备混凝土试件时,应按照确定的配合比将水泥、骨料、水和纤维素纤维等原材料混合均匀,然后进行浇注、振捣和养护等工艺过程。
制备好的混凝土试件应进行标准养护,以保证试件的强度和性能。
3.实验测试实验测试时,需要按照确定的测试指标进行测试,例如强度测试、抗裂性能测试、抗冻性测试等。
需要注意的是,测试时应按照标准方法进行,以确保测试结果的准确性和可比性。
四、混凝土中掺加纤维素纤维的应用1.提高混凝土的强度和耐久性混凝土中掺加纤维素纤维可以增加混凝土的强度和耐久性。
混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响研究
混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响研究一、引言随着地震频繁发生,抗震性能成为建筑物设计和施工中关注的焦点。
混凝土作为常用的建筑材料,其抗震性能的提高是建筑抗震的重要保证。
生物质纤维作为一种新型的混凝土添加剂,其添加对混凝土的力学性能和抗震性能有着重要的影响。
因此,本文旨在研究混凝土中添加生物质纤维对抗震性能的影响,为混凝土抗震性能的提高提供理论依据。
二、生物质纤维的作用机理生物质纤维是一种天然的有机纤维,其主要来源于植物的茎、叶、果实等部位。
生物质纤维的添加可以改善混凝土的力学性能和抗震性能。
1.增强混凝土的抗拉强度生物质纤维的添加可以增强混凝土的抗拉强度,从而提高混凝土的抗震性能。
生物质纤维的添加可以形成一种网状结构,增加混凝土的内聚力和摩擦力,从而提高混凝土的拉伸强度。
2.改善混凝土的韧性生物质纤维的添加可以改善混凝土的韧性,增加混凝土的延性和抗冲击性。
生物质纤维可以吸收混凝土中的能量,从而减少混凝土的破坏。
3.提高混凝土的抗裂性能生物质纤维的添加可以提高混凝土的抗裂性能,减少混凝土的开裂。
生物质纤维可以阻碍裂纹的扩展,从而提高混凝土的抗裂性能。
三、生物质纤维对混凝土抗震性能的影响生物质纤维的添加对混凝土的抗震性能有着重要的影响。
下面从不同方面探讨生物质纤维对混凝土抗震性能的影响。
1.生物质纤维对混凝土的力学性能的影响生物质纤维的添加可以改善混凝土的力学性能,如增强混凝土的抗拉强度、提高混凝土的韧性和抗裂性能等。
这些改善可以从根本上提高混凝土的抗震性能。
2.生物质纤维对混凝土的动态力学性能的影响生物质纤维的添加可以改善混凝土的动态力学性能,如提高混凝土的动态弹性模量和阻尼比。
这些改善可以使混凝土在地震作用下有更好的抗震性能。
3.生物质纤维对混凝土的疲劳性能的影响混凝土在地震作用下会经历多次往复荷载,因此混凝土的疲劳性能对于抗震性能的影响也很重要。
生物质纤维的添加可以提高混凝土的疲劳性能,延长混凝土的使用寿命。
植物纤维水泥基复合材料性能的研究
植物纤维水泥基复合材料性能的研究目录摘要.............................................................ⅠAbstract.........................................................Ⅱ第1章绪论.....................................................1 1.1建筑材料与环境...........................................1 1.2无公害的建筑与环境协调材料——PRC复合材料...............2 1.3纤维增强材料.............................................3 1.3.1复合材料—混凝土的终结者..............................3 1.3.2植物纤维—增强相......................................4 1.4基体材料—水泥...........................................5 1.4.1氯氧镁水泥............................................5 1.4.2MgO—MgCl—水体系....................................621.5植物纤维和水泥的复合....................................7 第2章实验部分.................................................9 2.1原料及要求...............................................9 2.2试验过程及参数...........................................9 2.3实验所用器械.............................................9 第3章结果与讨论..............................................10 3.1材料力学性能测试........................................10 3.1.1秸秆掺量对复合材料的力学性能的影响...................10 3.1.2超细矿渣掺量对复合材料力学性能的影响.................11 3.1.3脲醛树脂掺量对复合材料力学性能的影响.................13 3.2吸水率测试..............................................14 3.2.1 秸秆、矿渣、树脂掺量对复合材料吸水性能的影响.........14 3.3抗水试验................................................17 3.4保温性能................................................18 3.5微观分析................................................20 结论............................................................21 参考文献........................................................22 致谢............................................................23摘要本文探讨的是利用农作物剩余物如秸秆、稻草等为主要的原料,并以氯氧镁水泥为胶凝材料复合而成的复合材料的保温性能、力学性能以及物理性能,包括材料的导热系数、28d抗压强度、28d抗折强度、吸水率(24h)以及软化系数。
椰壳纤维增强水泥基复合材料研究现状与展望
第43卷第6期山西建筑V ol.43N o.62 0 1 7 年2 月SHANXI ARCHITECTURE Feb. 2017 • 125 ••健筑材料及应用•文章编号:1009-6825 (2017)06-0125-03椰壳纤维增强水泥基复合材料研究现状与展望+黄小琴蒋必凤(三亚学院,海南三亚572〇11)摘要:从基体材料选择、复合材料制备方法、增强机理、纤维预处理方法等方面,对椰壳纤维水泥基复合材料进行了分析,并结合 其在国内外的研究现状,展望了椰壳纤维水泥基复合材料的工程运用前景。
关键词:椰壳纤维,水泥基体,增强机理,纤维预处理中图分类号:TU525 文献标识码:A〇引言椰壳纤维线密度低、长度分布连续[1],具有良好的軔性,并且 价格低廉,是一种良好的复合材料增强相的植物纤维材料。
混凝 土等水泥基材料具有很高的抗压强度,但其抗压与抗弯强度较低,是脆性材料,在荷载的作用下容易发生脆性破坏,限制其工程上运用前景。
故将椰壳纤维加人到水泥基材料中,有望减少水泥基材料硬化后材料内部的微裂纹,改善材料微观结构,增强水泥基材料诸如抗拉、抗弯以及抗压等力学性能。
一方面该材料的制备可以提高材料工程运用的安全性;另一方面,椰壳纤维的回收与利用也有助于环境保护。
国内外众多学者在这方面做了许多研究,有一定的进展,本文旨在对椰壳纤维轻质水泥基复合材料的制备工艺与方法、研究思路以及国内外研究状况进行综述,并展望该材料的工程运用前景。
1材料的选择与制备方法椰壳纤维呈淡黄色,直径一般为100 !xm~450 pm,长度5 cm~ 25 cm,密度1.12 g/cm3,是具有多细胞聚集结构的长纤维,椰壳纤 维加工工艺为椰子壳—浸泡—脱脂—机械打松—挑选—成纤,天 然的椰壳纤维长度连续,多数纤维长度5 cm~ 15 cm,呈正态分 布[1’2]。
椰壳纤维来源丰富,成本较低,与混凝土相比,抗拉强度较高,是一种较为理想的水泥基复合材料增强相,加人水泥基复合材料中可以减少砂石骨料的使用,并能够在混凝土受力破坏时,改变材料内部的承力结构,降低混凝土的脆性破坏。
绿色环保纤维改善混凝土性能的研究进展
三、秸秆纤维混凝土砌块的研究 进展 1.特点:秸秆纤维混凝土 砌块具有以下特点:(1)
四、研究展望虽然秸秆纤维混凝 土砌块的研究取得了一定的进展
五、结论总的来说
谢谢观看
1、原材料选择:选用某品牌400级钢纤维和普通硅酸盐水泥,砂子选用中砂, 石子选用5-20mm的卵石。
2、配合比设计:设计不同钢纤维掺量的混凝土配合比,包括0%(基准组)、 1.0%、1.5%和2.0%四种比例。
3、试件制备:按照设计的配合比,先将钢纤维均匀撒入拌和机中,再加入水 泥、砂子和石子进行搅拌,最后将搅拌好的混凝土倒入模具中,振动成型。
参考内容二
近年来,随着人们对环保和节能的度不断提高,新型环保节能建材不断涌现。 其中,秸秆纤维混凝土砌块作为一种极具潜力的绿色建筑新材料,引起了广泛 的。本次演示将围绕秸秆纤维混凝土砌块的研究进展进行简要综述。
一、背景介绍秸秆纤维混凝土砌 块是一种以农作物秸秆为原料
二、相关研究领域 1.植物纤维 混凝土:植物纤维混凝土是一种 以植物纤维为增强相
2、混凝土制备:在制备绿色环保纤维混凝土时,需充分考虑纤维的分散性、 取向和体积分数等因素。可通过优化混凝土的配合比、添加界面剂等方法,提 高纤维与混凝土的相容性和界面粘结强度。
3、性能改善:绿色环保纤维可有效提高混凝土的力学性能、耐久性和抗裂性。 纤维的加入可以抑制混凝土裂缝的产生和扩展,提高材料的韧性、抗疲劳性和 抗冲击性。同时,纤维还可以增强混凝土的抗渗性能,延长其使用寿命。
主题阐述
绿色环保纤维改善混凝土性能的原理主要是通过纤维与混凝土的协同作用,提 高材料的整体性能。具体方法包括以下几个方面:
1、纤维种类:应用于混凝土的绿色环保纤维主要包括天然纤维(如植物纤维、 动物纤维)和合成纤维(如聚乙烯醇纤维、尼龙纤维)两大类。不同种类的纤 维具有不同的性能特点,需要根据具体应用场景选择合适的纤维。
混凝土中添加植物纤维的影响研究
混凝土中添加植物纤维的影响研究一、研究背景和意义混凝土是建筑工程中常用的材料之一,是由水泥、砂、石等材料组成的,具有高强度、耐久性好等优点。
然而,混凝土的抗裂性和抗冲击性等方面仍然存在一些局限性,特别是在极端环境下的应用受到制约。
因此,近年来,人们开始研究如何通过添加一些特殊的材料来改善混凝土的性能。
植物纤维是一种天然的、环保的材料,具有较高的强度和韧性,可以增加混凝土的韧性和抗裂性。
因此,将植物纤维添加到混凝土中已成为一种新的研究方向。
此外,植物纤维还可以减小混凝土的自重,降低建筑物的造价,在节能减排和环境保护方面具有重要的意义。
二、添加植物纤维的影响1.力学性能植物纤维的添加可以显著改善混凝土的力学性能。
研究表明,添加适量的植物纤维可以提高混凝土的抗拉强度、抗压强度和抗弯强度。
同时,植物纤维还可以提高混凝土的韧性和耐久性,减小混凝土的裂缝和变形。
2.耐久性植物纤维的添加也可以提高混凝土的耐久性。
研究表明,添加适量的植物纤维可以提高混凝土的抗冻融性和耐久性,减小混凝土的碳化和氯离子渗透。
这些改善可以延长混凝土的使用寿命,并减少维护和修缮的成本。
3.施工性能植物纤维的添加还可以提高混凝土的施工性能。
研究表明,添加适量的植物纤维可以提高混凝土的流动性和可塑性,减少混凝土的收缩和龟裂。
这些改善可以提高混凝土的施工效率和质量,降低施工成本。
三、影响因素和适宜用量1.影响因素植物纤维的添加量、类型、长度和分散度等因素都会影响混凝土的性能。
研究表明,添加量和长度适宜的植物纤维可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性,而类型和分散度等因素的影响比较复杂,需要进一步研究。
2.适宜用量适宜的植物纤维添加量是保证混凝土性能的关键。
研究表明,添加量过少不能有效改善混凝土的性能,而添加量过多会导致混凝土的流动性变差,甚至影响混凝土的强度和耐久性。
因此,需要选择适宜的添加量来保证混凝土的性能。
四、应用前景和展望植物纤维的添加已成为改善混凝土性能的一种新途径。
混凝土中添加植物纤维的效果分析
混凝土中添加植物纤维的效果分析1. 引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路和桥梁等基础设施的材料。
随着对环境保护和可持续性的重视,混凝土的可持续性也越来越受到关注。
添加植物纤维是一种提高混凝土可持续性的方法,本文将对添加植物纤维对混凝土性能的影响进行分析。
2. 植物纤维的种类植物纤维是指从植物中提取的纤维素或半纤维素。
常见的植物纤维有木材纤维、稻草、麻绳、棉花、亚麻等。
这些植物纤维都有不同的特性和用途,可以根据混凝土的需要选择不同的植物纤维。
3. 添加植物纤维对混凝土性能的影响3.1. 强度添加植物纤维可以提高混凝土的拉伸强度和抗裂性能。
植物纤维的加入可以增加混凝土的韧性,使混凝土更加耐久。
同时,植物纤维可以防止混凝土的龟裂和开裂,提高混凝土的抗震性能。
3.2. 密度添加植物纤维可以降低混凝土的密度。
植物纤维的加入减少了混凝土中的水泥用量,从而减轻了混凝土的重量。
这不仅节省了原材料,还减少了运输成本。
3.3. 耐久性添加植物纤维可以提高混凝土的耐久性。
植物纤维可以减少混凝土中的裂缝和缺陷,从而减少了空气和水分进入混凝土的机会。
这样可以减缓混凝土的老化速度,延长混凝土的使用寿命。
3.4. 施工性能添加植物纤维可以提高混凝土的施工性能。
植物纤维的加入可以使混凝土更易于施工和振捣。
同时,植物纤维可以减少混凝土的收缩和变形,使混凝土更加均匀。
4. 植物纤维的应用4.1. 道路和桥梁添加植物纤维可以提高道路和桥梁的耐久性和抗震性能。
这对于公路和铁路的安全和可靠性都有着重要的意义。
4.2. 建筑添加植物纤维可以提高建筑的抗震性能和耐久性。
这对于高层建筑和大型公共设施的安全和稳定性都有着重要的意义。
4.3. 土木工程添加植物纤维可以提高土木工程的耐久性和抗震性能。
这对于大型水利工程和能源工程的安全和可靠性都有着重要的意义。
5. 结论添加植物纤维是一种提高混凝土可持续性的方法。
植物纤维的加入可以提高混凝土的强度、耐久性和施工性能,降低混凝土的密度,同时还可以节省原材料和运输成本。
椰壳纤维再生混凝土抗折强度试验研究
椰壳纤维再生混凝土抗折强度试验研究赵玉青;陈爱玖;马军涛;王慧贤【期刊名称】《混凝土》【年(卷),期】2018(000)002【摘要】采用正交试验方法进行设计配制椰壳纤维再生混凝土,选择了配制椰壳纤维再生混凝土抗折强度的最优配合比,和未掺加椰壳纤维的基准混凝土进行比较.建立了抗折强度逐步回归分析方程,并对破坏后的混凝土进行微观分析.试验结果表明,在再生骨料取代量、粉煤灰取代量、椰壳纤维掺量和水胶比、高效减水剂五个影响因素中,对再生混凝土28 d抗折强度的影响最主要的影响因素是水胶比.再生混凝土的抗折强度比基准混凝土提高较多;所建立的逐步回归分析方程精度高,R=0.917,可用于拟合预报再生混凝土的抗折强度.通过微观分析,发现再生混凝土和椰壳纤维结合紧密,抗折强度提高显著.经正交试验确定的最佳配合比设计的再生混凝土和易性和强度均能满足一般工程要求.【总页数】5页(P64-67,71)【作者】赵玉青;陈爱玖;马军涛;王慧贤【作者单位】华北水利水电大学,河南郑州450011;华北水利水电大学,河南郑州450011;华北水利水电大学,河南郑州450011;华北水利水电大学,河南郑州450011【正文语种】中文【中图分类】TU528.041【相关文献】1.寒冷地区再生混凝土抗折强度试验研究 [J], 李广军;郑秀梅;王洪志;孙俊;刘建波2.寒冷地区再生混凝土抗折强度试验研究 [J], 郑秀梅;刘晓丹;张玫;周宇;肖永3.钢纤维再生混凝土劈拉、抗折强度试验研究 [J], 杨粉; 陈爱玖; 王静; 孙晓培4.钢纤维再生混凝土抗折强度尺寸效应试验研究 [J], 苏捷;秦红杰;史才军;方志5.钢纤维再生混凝土的抗折强度试验研究 [J], 王军龙;肖建庄因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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Abstract: In this paper, coco peat has been used as the humus to compound coir vegetation-concrete. In the performance of water retention, vegetation and strength, coir vegetation-concrete has been contrasted with the vegetation-concrete which uses the peat soil or vermiculite as the humus. As the result, the strength of the vegetation-concrete which uses the peat soil is very low. The water retention of the vegetation-concrete which uses the vermiculite is unsatisfactory. Coir vegetation-concrete’s combination property is outstanding, it’s a nice plant growing medium. In addition, three kinds of test method have been presented to researchers. Keywords: coco peat; coir; vegetation-concrete
按下式计算混凝土试块的含水率: Wi=(Mi-M0)/M0
其中:Wi——第 i 天混凝土试块含水率,%; Mi——第 i 天湿混凝土试块的质量,g; M0——干混凝土试块的质量,g。
试验中注意轻拿轻放,防止试块损坏。以三个试块含水 率的平均值作为该组试样的含水率代表值。
含水率
3 试验结果
3.1 保水性能试验结果 试验中测试了 X1、Y1、Z1 组植被混凝土的保水性能,
4
3
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1.5
水
1200 1200 1200 1200 1200 1200
·31·
研究探索
商品混凝土 Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete
2013年第11期
强度(MPa)
从试验结果可以看出,胶凝材料的用量会影响混凝土的 植生性能,其基本规律是胶凝材料用量越大,混凝土的植生 性能越差。主要原因是胶凝材料用量越高,混凝土的碱性越 强,当碱性强到一定程度就会影响植物的发芽生长。虽然本 文采用硫酸亚铁作为 pH 调节剂,但只能在一定范围内调节混 凝土的 pH 值,关键还是应该控制水泥的用量。喷射植被混凝 土中水泥用量一般在 5%~12%[5]。
混凝土强度试验结果见图 3。
龄期
图 3 植被混凝土强度
从强度试验结果可以看出: (1)混凝土 2d 强度均不高,故在混凝土喷射完成后, 有必要采取相应的防护措施,以保证混凝土不受外力(如暴 雨)破坏; (2)相同腐殖质种类的混凝土,胶凝材料用量高的强 度也较高,所以在保证植生性能的前提下,适当提高胶材用 量,能提高植被混凝土的强度; (3)X 组混凝土的强度较低,且后期增长不明显,主要 受腐殖质的影响,泥炭土为未完全分解的植物残体,强度极 低,加入到混凝土中,容易形成力学性能上的薄弱环节,严 重的影响到混凝土的强度[6]; (4)Y、Z 组混凝土强度较接近,且均满足植被混凝土 的强度要求(大于 0.3MPa),其中,Y 组混凝土破型后,部 分破碎的混凝土在椰纤维的作用下仍然连接在一起,Z 组混 凝土破型后,呈普通混凝土碎裂形态,可见,用椰土配制的 植被混凝土,抗破坏能力更强。 综上所述,椰纤维植被混凝土的保水及植生性能好,抗 破坏能力强,是一种良好的植生基材。
1.2 试验方法 1.2.1 强度试验方法
采用 (100×100×100)mm 试块进行试验,每组成型 3 个
2013年第11期
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研究探索
试块,试块成型时,将混凝土一次性装入铁模中,振动 2s。 试块成型后置于温度 (20±5)℃、湿度大于 50% 的环境中, 2d 后拆模,并测试 2d 强度;其他试块移至温度 (20±2)℃, 湿度大于 95% 的养护室内,分别测试 7d、14d 强度。强度测 试时采用控制行程的方式[4],试块的加载速率为 1mm/min, 以峰值强度作为试块的抗压强度;强度测试结果评定可参照 GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》。 1.2.2 植生性能试验方法
[摘 要]本文采用椰土作为腐殖质配制椰纤维植被混凝土,并在保水性能、植生性能及强度性能方面,与用泥炭土、蛭石配 制的植被混凝土进行对比研究,试验结果显示,泥炭土配制的植被混凝土强度极低,蛭石配制的植被混凝土保水性不好,椰纤 维植被混凝土综合性能最佳,是一种良好的植生基材。另外,本文还提出了关于植被混凝土性能测试的三种试验方法,供相关 研究人员参考。 [关键词]椰土;椰纤维;植被混凝土
指数为 102%; (4)砂壤土:普通砂壤土,含砂量小于 10%; (5)腐殖质:蛭石、椰土、泥炭土,均为市售; (6)复合肥:农用复合肥; (7)保水剂:市售花草专用保水剂,高分子吸水树脂,
吸水倍率在 300 以上; (8)硫酸亚铁:市售农用铁肥,硫酸亚铁含量为 90%~
93%; (9)引气剂:烷基苯磺酸盐类引气剂; (10)草种:选用市售的黑麦草种; (11)水:自来水。
混凝土的植生性能试验结果见图 2。
草苗数量 (棵)
2 试验配合比
通过大量的尝试试验[7-12],本文得到植被混凝土配比(见
表 1)。采用该配比配制的植被混凝土具有良好的植生性能。
编号
图 2 植被混凝土不同龄期的草苗数量
表 1 植被混凝土配比
kg
编号
X1 X2 Y1 Y2 Z1 Z2
砂壤土
1125 1200 1125 1200 1125 1200
有学者将这种植被混凝土与椰纤维技术结合起来,用于 边坡防护和绿化。文献 [3] 中介绍了一种椰纤维网复合喷射 植被混凝土的边坡绿化方法,具体做法是在喷射完植被混凝 土后,在植生基层上铺挂一层椰纤维网,椰纤维网前期起加 固植生基材的作用,后期降解为有机质,为植物生长提供养 分。
本文在研究喷射植被混凝土基材的过程中,使用椰土作 为腐殖质,椰土是一种从椰子壳中提取出来的纤维肥料,其 中含有 5%(质量比)的长短不齐的植物纤维,纤维直径在 0.2mm 左右。以椰土作为腐殖质配制的植被混凝土,综合性 能较好,其中椰纤维的作用不可或缺,故本文称其为椰纤维 植被混凝土。
试验结果见图 1。
时间(d)
图 1 植被混凝土含水率与时间的关系
从图 1 可以看出,随着时间的推移,混凝土的含水率呈 下降趋势,Z1 组混凝土的含水率的下降速度高于其他两组, 即 Z1 组混凝土的保水性能最差,混凝土的保水性能大小为: X1>Y1>Z1。
植被混凝土的保水性能除了与保水剂有关,还受腐殖 质的影响。蛭石为颗粒状矿物,吸水能力一般、保水能力不 好,故配制的混凝土保水性能不好;泥炭土是山谷中分解 不充分的植物残体形成的腐殖质,具有很好的吸水、保水性 能;椰土中含有很多椰壳碎屑,这些碎屑具有疏松的多孔结 构,故能起到很好的吸水保水作用。 3.2 植生性能试验结果
研究探索
商品混凝土 Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete
2013年第11期
椰纤维植被混凝土性能研究
刘光锐1,龚明子1,刘君秀2,陈茜1,苏艺凡1 (1. 厦门市建筑科学研究院股份有限公司,福建 厦门 361100;
2. 厦门天润锦龙建材有限公司,福建 厦门 361027)
0 引言
1 试验
植被混凝土是采用特定的混凝土配方和种子配方,对岩 石类边坡进行防护和绿化的新技术。该技术从日本引进后, 经国内技术人员的研究和改进[1],已得到迅速的推广和应用。
椰纤维是椰工业中的一种副产品,是目前自然纤维中强 度和柔韧性最理想的材料。用于水土保持工程中的椰纤维产 品主要有:椰纤维板砖、椰枕、椰棕垫、椰捆、椰毯。文献 [2] 中详细地介绍了各个产品在水土保持中的作用、机理及应 用。
参考文献 [1] 许文年,夏振尧.植被混凝土生态防护技术理论与实践 [M].北京:中国水利水电出版社,2012. [2] 郭红艳,王百田.椰纤维制品在水土保持工程中的应用[J] .水土保持应用技术,2007(1): 34-37. [3] 李留振,李阿根.椰纤维植被护坡技术在岩石类边坡上的 应用[J].林业建设,2007(6): 29-31. [4] 许文年,夏振尧.植被混凝土无侧限抗压强度试验研究[J] .水利水电技术,2007(4): 51-54. [5] 郭声波,叶建军.边坡防护植被混凝土的施工及验收[J]. 国外建材科技,2006(27): 53-56. [6] 刘大翔,李少丽.植被混凝土有机质类型与配比的合理选 取[J].水利水电科技进展,2012(4): 37-40. [7] 肖雪军,刘文斌.不同矿物掺合料对植被混凝土性能的影 响[J].商品混凝土,2009(7): 36-37. [8] 刘飞.岩质边坡喷射植被混凝土植生基材研究[D].重 庆:重庆交通大学, 2009. [9]韦书勇.改进型植被混凝土绿化添加剂制备方法:中国, 201110380711.2[P].2011-11-25. [10] 四川省励自生态与环境工程技术有限公司.岩石边坡植 被护坡种植基;中国,00120508.0[P].2000-10-27. [11]青岛高次团粒生态技术有限公司.一种植物生长土壤培养 基及其植被方法;中国,200910215993.3[P].2009-12-31. [12] 许文年.混凝土绿化添加剂:中国,01138343.7[P]. 2001-12-21.