竹原纤维的制备及其在干粉砂浆中的应用研究

作     者：廖婵 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：石宗利

授予年度：2013年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：可资源化利用 废弃物 胶凝复合材料 抗裂砂浆 竹原纤维 脱硫石膏 外加剂 

摘      要：为了转变经济增长方式,我国出台了资源综合利用的战略国策,一方面紧缩不可再生资源的消耗,另一方面加强资源的高效率利用。随着经济的发展,我国每年产生大量的工业、农业和城市生活废弃物,已经对环境形成严重的负荷,其中纤维素类农林废弃物(木渣、刨花、秸秆等)、生活废弃物(废纸等)等年产量10亿吨,燃煤工业副产物烟气脱硫石膏(又称FGD石膏,是利用火力发电站、钢铁厂、冶炼厂及各种化工厂等在燃烧煤或重油过程中排放的大量二氧化硫废气经脱硫装置处理后所得到的副产品)年产量达4300万吨。将这些废弃物资源化利用不但有利保护环境,还能减少原生资源的消耗。本论文研究竹原纤维制备方法和竹原纤维在石膏基复合胶凝材料抗裂砂浆中的应用,为纤维素类农林、城市生活废弃物资源化利用,和工业副产石膏的资源化利用探索途径,提供线索,主要研究有： (1)以竹材为原料,制备了单丝短竹原纤维,并对竹原纤维的制备方法进行了讨论和分析。实验室条件下对竹原纤维的性能等进行了表征。 (2)优化以脱硫二水石膏、矿渣、碱性激发剂复合的石膏基胶凝材料配方,试验得出质量比脱硫二水石膏：矿渣=3：2的石膏基胶凝材料28天抗折强度3.2MPa,抗压强度32MPa,软化系数0.78。 (3)分析了4种外加剂不同掺量对石膏基胶凝复合材料的性能影响,试验及测试显示增塑剂、增稠剂、促凝剂、碱性激发剂掺量对石膏基复合胶凝材料的力学性能和微观形貌有不同程度的影响。其中增塑剂主要起引气和降低压折比的作用,增稠剂对促进水化作用最明显,该配比下掺量0.5%显示材料水化程度更好,综合力学性能较高。促凝剂能增加3d、7d强度,但对28d强度作用不明显,微观下显示,同期水化程度不高。掺加碱性激发剂的石膏基胶凝复合材料水化程度高于不掺加碱性激发剂的试样,力学性能影响不甚明显。 (4)用竹原纤维掺杂分别制备了水泥基抗裂砂浆和石膏基抗裂砂浆,研究了竹原纤维掺杂含量对两种砂浆力学性能的影响,显示低于1%掺量竹原纤维掺量对砂浆开裂有明显抑制作用。