聚丙烯纤维对发泡水泥轻质保温墙体材料力学性能的影响.pdf

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1、垒些兰重量垡墼些墼坠坚型里L————一一．江酉建堑廑旦班窒聚丙烯纤维对发泡水泥轻质保温墙体材料力学性能的影响■宋妍1。丁云庆2■1．山东长箭建设集团有限公司，山东济南250000；2．济南市工程质量与安全生产监督站长清分站。山东济南250000摘要：本论文在基础配方的前提下加入聚丙烯纤维(PP)，研究了纤维掺加方式及纤维掺量对发泡水泥聚苯颗粒力学性能的影响，确定了最佳纤维掺加方式：先掺法，最佳纤维掺量：O．8％：此时，样品3d的抗折强度为O．3IMPa，3d的抗压强度为o．48MPa，28d的抗压强度为o．53MPa，28d的抗折强度为1．03

2、MPa：关键词：聚丙烯纤维力学性能掺量掺加方式世界三大能源消耗产业分别为建筑行业、工业和交通运输行业，但此中第一个占能源消耗的比重日益提高，而且建筑制品生产及加工所耗废能量占住宅总最终能耗的20—40％，因此各国把“建筑节能”放在了节能减排的首位。节能建筑关系着国家的社会经济发展和全球的气候变化，所以国家需完善墙体改革的制度体系以缓解建筑能耗问题。【I-’一房屋外围结构是室内与周边环境之间产生热传递的直接通道，所以成为了当今节能减排的关键点Hj。本文旨在制作发泡水泥包裹聚苯颗粒保温材料，因其特有的泡iL结构及聚苯颗粒填充而具有质轻的效果，作为一

3、种新式的保温建筑墙体材料现已逐渐应用于建筑工程。它作为一种典型的复合保温制品，其主要原料为发泡水泥和聚苯颗粒，即可降低制品成本也可废物利用，能够缓解地球能源日益匮乏的现状。1试验1．1原材料水泥：水泥在宏观状态下为粉状颗粒，它可以经水搅拌均匀的与其他材料充分粘结后静置水化并硬化成型。不同等级的水泥对复合保温隔热板的影响较大。本文选取山东某公司生产的42．5R的普通波特兰水泥。聚苯颗粒：采购于青岛万兴建材有限公司。化学发泡剂：实验室自制。稳泡剂：实验所用稳泡剂主要原料为聚乙烯醇，在使用前应先将聚乙烯醇溶于水，本实验聚乙烯醇的质量浓度的浓度为6％。

4、聚丙烯纤维(PP)：本文选用山东惠民志伟利民化纤制品公司生产。2结果与讨论2．1确定试验基础配方经前期大量试验研究可得基础实验配比，调整不同原料组分制备发泡水泥包裹聚苯颗粒保温板，研究其性能指标。发泡水泥包裹聚苯颗粒保温板的基础实验配方(以1009水泥为百分比)Ca01．oowt％、早强剂1．00wt％、PVA6．00wt％、水63wt％、化学发泡剂8．5叭％、聚苯颗粒8wt％，由该实验配方所得到的试样各方面性能实验结果如下，抗折强度为0．23MPa，抗压强度为O．45MPa。2．2研究聚丙烯纤维对发泡水泥包裹聚苯颗粒保温材料的影响发泡水泥制品

5、具有易开裂、韧性差、强度低和吸水率高的缺点，加入纤维后，在发泡水泥制品即将断裂时，纤维可以起到牵引的作用阻止制品的进一步断裂，欲使制品断裂需克服纤维的断裂强度，因此为改善制品的力学性能需加入定量纤维以提高保温浆体的抗裂强度。2．2．1聚丙烯纤维掺加方式对保温板性能的影响设定纤维掺加方法为：先掺法和后掺法，实验结果为先掺法3d抗折强度为0．27MPa，后掺法3d抗压强度为O．22MPa，其中后掺法3d抗折强度相对要低18．5l％；先掺法28d抗压强度为O．47MPa，后掺法28d抗压强度为o．41MPa，先掺法28d抗压强度比后掺法要高出12．7

6、7％，由此可见，先掺法的抗折强度和抗压强度要明显高于后掺法，试验中我们可优先选用先掺法。2．2．2聚丙烯纤维掺加方式微观形貌分析为了对纤维在水泥基保温板中的具体分散方式及对两种方法强度差异的原因有更明了的认识，我们在这两种掺加工艺的水泥基保温材料的断口处取样并对其微观结构进行分析，纤维掺加方式的SEM图如下图3．1。al先掺法b1后掺法图3．1不同PP掺加方式的sEM分析如图3．1(a)可看到，在先掺法的试样中纤维都以单根的形式在水泥浆体中均匀分布，基本无纤维粘连，这是因为在先掺法时，首先聚丙烯纤维与水泥干粉末的搅拌可使水泥颗粒将因静电而吸在一

7、起的纤维隔开，此时纤维可最大程度的均匀分散在水泥中以提高水泥基保温材料的强度。在图3．1(b)中可明显看到有两根聚丙烯纤维粘结在一起，并未能很好的分散，主要原因是纤维的加入使其被水泥浆体紧紧包围，因聚丙烯纤维自身结构形状使其与水泥之间有很强的粘接力，但纤维加入前并未充分分散，会使单根纤维之间在水的润湿作用下粘结在一起，即使是经过强烈的搅拌也无法将其分开，而纤维的粘连成团会大大降低了其制品中的作用。2．2．3聚丙烯纤维含量对发泡水泥包裹聚苯颗粒保温板宏观性能的影响为获得最佳的纤维掺量，选用不同配比的聚丙烯纤维并对所得制品的力学性能和物理性能进行测

8、定。其中纤维掺量及试样性能测定结果及相对应的折线图见图3．2一；；一坪簟●t一‘a)3d强度纤■’t■b)28d强度图3．2掺有纤维的试样强度曲线从图