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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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纤维石膏基复合材料力学性能研究
Mechanical Property Research on Fiber Gypsum Based Composite Materials
2015年第10期
现浇石膏隔墙;石膏基复合材料;聚丙烯纤维;聚乙烯醇纤维
Cast-in-site gypsum partition wall; Gypsum based composite materials; Polypropylene fiber; Polyvinyl alcohol fiber
2015年第10期
1000-4637(2015)10-77-05
四川省建筑节能专项基金项目
张维渤,熊 峰,余明玖,陈 江
四川大学建筑与环境学院,成都 610065

张维渤,熊 峰,余明玖,陈 江

浏览量:
1000
摘 要:为了改善石膏墙体材料的力学性能,分别采用Y型束状单丝聚丙烯纤维和高强高模聚乙烯醇短纤维作为建筑石膏的增强材料,通过力学性能测试研究了纤维长度和掺量对石膏基复合材料力学性能的影响。结果表明,添加聚丙烯纤维对复合材料力学性能为负面影响,不能直接用于现浇石膏隔墙体系。添加聚乙烯醇纤维对复合材料力学性能有改善作用,纤维长度为9mm,掺量为1.5%时,试样的绝干抗折强度和吸水饱和抗折强度较空白试样分别提高了82.5%和83.9%,抗压强度略低于空白试样。结合弯曲荷载-变形曲线,分析了聚乙烯醇纤维增强石膏基复合材料的断裂机理,结果表明:断裂过程分为基体断裂弹性受力、纤维拔出、破坏三个阶段,纤维与基体的界面黏结能力是纤维抗拉强度能否充分利用的关键。 Abstract: In order to improve the mechanical properties of gypsum material, Y bundle monofilament polypropylene fiber and high elasticity polyvinyl alcohol fiber are respectively used as reinforced material of building gypsum. The effect of fiber length and fiber content on mechanical properties of gypsum based composite materials is studied by mechanical properties test. The results show that, the effect on mechanical properties of composite material by adding polypropylene fiber is negative, and polypropylene fiber can't be applied directly in cast-in-site gypsum partition wall system. Mechanical properties of the composite material can be improved by adding polyvinyl alcohol fiber. When the length of polyvinyl alcohol fiber is 9 mm, the content is 1.5%, the dry flexural strength and water saturated flexural strength of specimen compared with the blank sample are increased by 82.5% and 83.9% respectively, the compressive strength is slightly lower than the blank sample. Combined with the bending load-deformation curve, the fracture mechanism of polypropylene fiber reinforced gypsum based composite material is analyzed. The results show that, the fracture process can be divided into 3 stages: the base material fracture elastic stress stage, fiber pull-out stage and failure stage, the interface bonding capacity between fiber and matrix is the key factor for making the best use of fiber tensile strength.
英文名 : Mechanical Property Research on Fiber Gypsum Based Composite Materials
刊期 : 2015年第10期
关键词 : 现浇石膏隔墙;石膏基复合材料;聚丙烯纤维;聚乙烯醇纤维
Key words : Cast-in-site gypsum partition wall; Gypsum based composite materials; Polypropylene fiber; Polyvinyl alcohol fiber
刊期 : 2015年第10期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2015)10-77-05
基金项目 : 四川省建筑节能专项基金项目
作者 : 张维渤,熊 峰,余明玖,陈 江
单位 : 四川大学建筑与环境学院,成都 610065

张维渤,熊 峰,余明玖,陈 江

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:为了改善石膏墙体材料的力学性能,分别采用Y型束状单丝聚丙烯纤维和高强高模聚乙烯醇短纤维作为建筑石膏的增强材料,通过力学性能测试研究了纤维长度和掺量对石膏基复合材料力学性能的影响。结果表明,添加聚丙烯纤维对复合材料力学性能为负面影响,不能直接用于现浇石膏隔墙体系。添加聚乙烯醇纤维对复合材料力学性能有改善作用,纤维长度为9mm,掺量为1.5%时,试样的绝干抗折强度和吸水饱和抗折强度较空白试样分别提高了82.5%和83.9%,抗压强度略低于空白试样。结合弯曲荷载-变形曲线,分析了聚乙烯醇纤维增强石膏基复合材料的断裂机理,结果表明:断裂过程分为基体断裂弹性受力、纤维拔出、破坏三个阶段,纤维与基体的界面黏结能力是纤维抗拉强度能否充分利用的关键。

Abstract: In order to improve the mechanical properties of gypsum material, Y bundle monofilament polypropylene fiber and high elasticity polyvinyl alcohol fiber are respectively used as reinforced material of building gypsum. The effect of fiber length and fiber content on mechanical properties of gypsum based composite materials is studied by mechanical properties test. The results show that, the effect on mechanical properties of composite material by adding polypropylene fiber is negative, and polypropylene fiber can't be applied directly in cast-in-site gypsum partition wall system. Mechanical properties of the composite material can be improved by adding polyvinyl alcohol fiber. When the length of polyvinyl alcohol fiber is 9 mm, the content is 1.5%, the dry flexural strength and water saturated flexural strength of specimen compared with the blank sample are increased by 82.5% and 83.9% respectively, the  compressive strength is slightly lower than the blank sample. Combined with the bending load-deformation curve, the fracture mechanism of polypropylene fiber reinforced gypsum based composite material is analyzed. The results show that, the fracture process can be divided into 3 stages: the base material fracture elastic stress stage, fiber pull-out stage and failure stage, the interface bonding capacity between fiber and matrix is the key factor for making the best use of fiber tensile strength.

关键词:
现浇石膏隔墙;石膏基复合材料;聚丙烯纤维;聚乙烯醇纤维
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(1)由于聚丙烯纤维表面光滑,难以与石膏材料黏结在一起,添加聚丙烯纤维其抗折强度及抗压强度均发生下降,石膏隔墙不能直接采用聚丙烯纤维作为增强材料,需要对聚丙烯纤维进行表面处理,增加其与石膏界面的黏结性。
(2)聚乙烯醇纤维可以显著提高石膏基复合材料的抗折强度及抗裂性能,改善石膏复合材料的延性,适合作为石膏隔墙的增强材料。经综合比选,建议掺加该种纤维的优选长度为9mm,掺量宜控制在1.5%左右。本文采用这种配比得到的试验结果为:绝干抗折强度为10.33MPa,吸水饱和抗折强度为6.49MPa,相比于纯石膏分别提高了82.5%和83.9%;绝干抗压强度为15.01MPa,吸水饱和抗压强度为6.60MPa,相比于纯石膏有所降低,但能满足实际工程需求。
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