稻草纤维微粒水泥基墙体材料物理力学性能试验研究
本文关键词:稻草纤维微粒水泥基墙体材料物理力学性能试验研究 出处:《西南科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【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。
[Abstract]:Straw fiber particles of cement base material is the waste straw processing machinery, according to a certain proportion was added to the composite cementitious materials in cement are obtained. Compared with the traditional building materials, raw materials distribution of the composite cement materials widely, low price, easy preparation, composite material and obtained has superior performance, energy saving and environmental protection. The advantages, has a very broad application prospects in the green sustainable development under the background of this paper. Using straw fiber particles as the main research object, which accounted for 5% of the proportion of cement, 10%, 15%, 20% in addition, the grain size of different composite materials with different quantity of test group, and explore the physical the mechanical properties and the corresponding changes. In order to further verify the feasibility of actual application, select the optimal group of test results of steel making filled composite cement board concrete wall structure The use of low cyclic loading, the way to study the seismic performance in all aspects, so as to further prove that the material is extended to the feasibility of utilization. Based on the specimen curing stage tests show that in order to achieve the production of standard consistency, straw fiber is added to increase the actual water consumption of cement based materials include: effect of straw fiber like filamentous particles larger than straw fiber, and the particulate straw fiber cement-based materials, straw fiber composite particles is fine, water consumption is increased. In addition, each composite increase with the amount of straw fiber particles, the use of water will increase to some extent; in the setting time, the setting time of long filamentous straw fiber composites, when the content exceeds 20%, the material is not always a condensed, loose, so the straw composite fiber filament The material should not be used for the later performance test. And the particles with the particle size of straw fiber thin and the dosage increased, the setting time of the test piece extended accordingly. Performance measurement test phase in each group, straw fiber particles could change the properties of the composites in tensile strength and compressive strength of composite the material strength 20 -80 mesh size range of little change, when the particle size is greater than 80 orders, the strength decreases; and with the increase of straw fiber particles, the strength of the composites decreased in different level, in which the content of 0%-15% decreased greatly. In the stage of anti impact properties of composite materials the straw fiber particles improves the brittleness of cement, the impact strength of the different degrees of improvement. The larger particle size, anti shock performance is improved significantly; with the increasing of dosage, the specimen subjected to external load impact energy The amount is increased first and then decreased, when 10% dosage reaches the maximum value. The sound insulation, with straw fiber particle size becomes finer and the increase of the admixture, composite materials gradually showed superior insulation performance, compared with the control group, the amount of the sound insulation test of composites can be improved 20dB. In the seismic performance of straw fiber cement particle wall test, the test shows that: compared with ordinary masonry structure, the cement wall board maximum load and maximum displacement were increased by 39.44% and 80.22%, obtained by calculation, ductility coefficient and energy dissipation capacity were increased by 24.3% and 32.3%. of the composite cement board is a the ideal building materials.
【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
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,本文编号:1371377
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