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水泥和稻草纤维对黄河底泥基植生基材保水性的影响研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：王宁夏栋段晓明宋亮赵冰琴许文年三峡大学土木建筑学院三峡大学水利与环境学院三峡大学生物与制药学院三峡大学水泥基生态修复技术湖北省工程研究中心

为了提高黄河底泥基植生基材的保水性，本文以黄河底泥替代自然土壤，采用普通硅酸盐水泥为主要胶结材料，在此基础上添加不同含量的稻草纤维制备生态基材，并进行了累积失水量，保水量，孔隙率特征和不同孔隙类型测定试验，利用扫描电... 详细信息

为了提高黄河底泥基植生基材的保水性，本文以黄河底泥替代自然土壤，采用普通硅酸盐水泥为主要胶结材料，在此基础上添加不同含量的稻草纤维制备生态基材，并进行了累积失水量，保水量，孔隙率特征和不同孔隙类型测定试验，利用扫描电镜、X射线衍射仪进行了微观检测，系统分析了不同水泥和稻草纤维含量对植生基材保水性的影响及作用机制。试验表明：在稻草纤维添加量为6%，水泥添加比例为6%时，黄河底泥基植生基材出现最大保水量为66.1g，土壤毛管孔隙75.94%，总孔隙率79.68%，显著提高了植生基材的保水量。建议进行沙质土壤改良，生态修复工程，使用质量比（底泥：生态剂：有机肥：稻草纤维：水泥=100:6:6:6:6）进行施工，该成果适用于水土资源短缺的边坡生态修复。稻草纤维和水泥对植生基材的保水机理主要包括：稻草纤维的物理填充作用，两者各自的化学胶结作用以及水泥和稻草纤维的协同作用。利用黄河底泥制备的植生基材具有制造成本低、环境友好等特点，并且可以实现黄河底泥资源化高效利用，研究成果可推广到河流域其他涉及清淤的湖库区，对流域生态保护修复具有重要作用。

关键词：稻草纤维黄河底泥植生基材保水性孔隙结构生态修复

可膨胀石墨-改性稻草纤维@PBAT发泡珠粒复合材料的制备与性能

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精细化工 2024年

作者：何寅坤邵亮刘美玲姬占有马建中王文琪中国皮革和制鞋工业研究院(晋江)有限公司陕西科技大学轻工科学与工程学院西安市绿色化学品与功能材料重点实验室陕西科技大学化学与化工学院陕西省轻化工助剂重点实验室

稻草纤维(RSF)经磷酸和三聚氰胺改性得到了改性稻草纤维(MPRSF)，其与可膨胀石墨(EG)进行球磨制备了界面焊料(EG-MPRSF)。采用超临界二氧化碳(scCO2)和微波烧结成型技术制备了EG-MPRSF@聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)发泡珠粒复合... 详细信息

稻草纤维(RSF)经磷酸和三聚氰胺改性得到了改性稻草纤维(MPRSF)，其与可膨胀石墨(EG)进行球磨制备了界面焊料(EG-MPRSF)。采用超临界二氧化碳(scCO2)和微波烧结成型技术制备了EG-MPRSF@聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)发泡珠粒复合材料。采用FTIR、XPS、SEM、EDS、TGA对样品进行了表征，通过硬度、回弹性和压缩强度测试、极限氧指数测试、垂直燃烧等级测试和锥形量热仪测试，考察EG-MPRSF含量(以PBAT发泡珠粒质量计，下同)对EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料力学性能、阻燃性能的影响。结果表明，EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料烧结后能保留PBAT发泡珠粒原有的泡孔结构，其硬度、回弹性和压缩强度均有较大的提升，且具有阻燃性能。当EG-MPRSF含量为0.2%时，制备的EG-MPRSF@PBAT发泡珠粒复合材料压缩强度、回弹性和硬度分别比PBAT发泡珠粒提升77.8%、16.7%和45.2%，产烟速率和产烟总量分别下降14.9%和24.8%，热释放总量降低17.1%。

关键词：聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯超临界二氧化碳稻草纤维微波烧结发泡材料阻燃性能功能材料

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改性稻草纤维对透水再生混凝土性能的影响

武汉工程大学学报 2024年第1期46卷 91-96,104页

作者：许晨雨秦思谈陈旭勇武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 湖北省绿色土木工程材料与结构工程研究中心湖北武汉430074

制备了丝状和粉末状两种形态改性稻草纤维,并结合工程实例,设计并开展不同形态和不同掺量的改性稻草纤维对透水再生混凝土性能影响试验。实验结果表明:不同形态改性稻草纤维的掺入均会降低透水再生混凝土抗压强度,但会提升其抗折强度、... 详细信息

制备了丝状和粉末状两种形态改性稻草纤维,并结合工程实例,设计并开展不同形态和不同掺量的改性稻草纤维对透水再生混凝土性能影响试验。实验结果表明:不同形态改性稻草纤维的掺入均会降低透水再生混凝土抗压强度,但会提升其抗折强度、实际孔隙率和透水系数,其中丝状改性稻草纤维掺量为3.2 kg/m^(3)时透水系数能达到4.53 mm/s,且此时透水再生混凝土抗压强度满足规范要求;而粉末状改性稻草纤维对透水再生混凝土的透水系数提升较小,在掺量为4.8 kg/m^(3)仅能达到3.05 mm/s,说明利用废弃稻草纤维来制备满足透水性能的再生混凝土具有一定的工程意义。

关键词：稻草纤维透水再生混凝土抗压强度抗折强度透水性能

稻草纤维在轻骨料混凝土中的增韧性能及劈裂抗拉强度预测模型

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材料导报 2020年第2期34卷 2034-2038页

作者：张学元吕春张道明王丽李扬齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院

混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为... 详细信息

混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为例,探寻了稻草纤维掺量、形状、长度和粉煤灰掺量对其力学性能的影响;基于界面过渡区理论,从轻骨料混凝土拉压比、抗冲击强度角度分析了稻草纤维的增韧效果。结果表明:拉压比随纤维掺量的增加而增加,随纤维长度、粉煤灰掺量的增加而减小;纤维改性后拉压比虽出现了降低,但仍高于无纤维组;稻草纤维提高拉压比的效果与其他纤维相近,且改性后提高抗冲击强度效果显著。基于回归分析,提出了混凝土劈裂抗拉强度预测模型,验证结果表明:该模型预测值与文献试验值相对误差在7%以内;混凝土强度等级越高,预测结果越准确,该模型可用于纤维轻骨料混凝土、高性能混凝土劈裂抗拉强度的预测。

关键词：稻草纤维粉煤灰陶粒减脆增韧界面过渡区拉压比劈裂抗拉强度

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改性稻草纤维对透水再生混凝土性能影响研究

改性稻草纤维对透水再生混凝土性能影响研究

作者：秦思谈武汉工程大学

学位级别：硕士

透水再生混凝土的开发应用不仅能减小城市洪涝灾害的不利影响,还能解决建筑废弃物处理的问题,具有良好的社会、经济和环境效益。然而,透水再生混凝土存在脆性大、抗裂性差等缺点。添加植物纤维能够延缓混凝土开裂,然而,未经过处理的植... 详细信息

透水再生混凝土的开发应用不仅能减小城市洪涝灾害的不利影响,还能解决建筑废弃物处理的问题,具有良好的社会、经济和环境效益。然而,透水再生混凝土存在脆性大、抗裂性差等缺点。添加植物纤维能够延缓混凝土开裂,然而,未经过处理的植物纤维与胶凝材料没有良好的粘接作用,会导致混凝土的性能下降。本文以稻草纤维为研究对象,以稻草纤维质量损失和成分含量以及相关性能为评价指标,获得最佳改性碱溶液浓度和浸泡时间;进而研究改性稻草纤维对透水再生混凝土的透水性能、力学性能和抗冻性的影响规律,获得最优配合比。最后对其进行路用实测分析,评价改性稻草纤维透水再生混凝土在实际工程中的应用效果。主要研究内容如下:(1)采用不同质量分数的碱溶液对稻草纤维进行浸泡,测定不同浸泡时间对稻草纤维失重率和成分含量的影响,以此来判断稻草纤维中缓凝物质的析出效果。继而研究改性稻草纤维对透水再生混凝土实际孔隙率和抗压强度的影响。试验结果表明:通过宏观和微观分析,发现预处理后的纤维外表面由光滑变得褶皱粗糙,更有利于与水泥基的结合;相较于未处理稻草纤维,改性稻草纤维能够较好改善透水再生混凝土的力学性能,且能在透水再生混凝土中形成一定的孔隙数量;以质量分数为4%的Na OH溶液和12h的浸泡时间对稻草纤维进行预处理的效果最好。(2)采用丝状和粉末状两种形态改性稻草纤维,研究其对透水再生混凝土性能的影响,掺量分别选取0kg/m、1.6kg/m、3.2kg/m与4.8kg/m,测定各组28d的实际孔隙率、透水系数、抗压强度、劈拉强度以及抗折强度,并计算出折压比。试验结果表明:不同形态的改性稻草纤维掺入均会降低透水再生混凝土抗压强度,但在一定程度上会提升其实际孔隙率、透水系数、劈拉强度、抗折强度和折压比;纤维形态为丝状、掺量为3.2kg/m时,改性稻草纤维透水再生混凝土的基本性能可以达到最优,且此时抗压强度满足规范要求。通过纤维形态和掺量对冻融循环下透水再生混凝土的质量和抗压强度的影响发现,无论哪种形态改性稻草纤维的掺入都能在一定程度上抑制冻融循环后质量和抗压强度的降低。试验结果表明:掺入丝状改性稻草纤维对于抑制透水再生混凝土因冻融造成的破坏有更好的效果,且掺量为3.2kg/m时,抗冻性能最好。(3)通过最优组配合比方案进行路用实测分析,并在此基础上开展路面孔隙恢复方法对比试验。试验结果表明:养护28d路面抗压强度为20.72MPa,透水系数为4.01mm/s;使用高压水枪冲洗法对路面孔隙恢复效果最优。

关键词：透水再生混凝土稻草纤维透水性能力学性能抗冻性能路用性能

稻草纤维+矿渣微粉增强磷石膏基材料性能的研究

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四川水泥 2023年第1期 1-4页

作者：徐庆祥仇建宇李文松熊芷莹贵州师范大学磷石膏基复合材料与建筑工程学院贵州贵阳550025

为了探究矿渣微粉和稻草纤维的掺入给磷石膏基复合材料带来的性能变化情况,采用定量分析方法,改变矿渣微粉、稻草纤维、生石灰的掺入比例及稻草纤维长度,对试验结果进行分析。结果表明:加入矿渣,改善了磷石膏基复合材料的吸水率以及力... 详细信息

为了探究矿渣微粉和稻草纤维的掺入给磷石膏基复合材料带来的性能变化情况,采用定量分析方法,改变矿渣微粉、稻草纤维、生石灰的掺入比例及稻草纤维长度,对试验结果进行分析。结果表明:加入矿渣,改善了磷石膏基复合材料的吸水率以及力学性能;稻草纤维的掺入虽然会使得磷石膏基复合材料的抗压性能降低,但会增强磷石膏基复合材料在抗折方面的性能,同时减轻矿渣增加的自重。因此,掺入矿渣微粉和稻草纤维能解决磷石膏制品的物理性能低劣的问题,为建筑行业提供一种性能符合要求的复合材料。

关键词：稻草纤维磷石膏复合胶凝磷石膏基复合材料抗压强度抗折强度

几种改性剂对稻草纤维/ABS复合材料挥发性有机化合物释放的影响

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复合材料学报 2019年第1期36卷 96-103页

作者：夏琪琪朱凌波李新功郑霞中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410000

以稻草纤维及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为原料,分别以活性炭、Al2O3、SiO2为改性剂,通过混炼-模压工艺制备了稻草纤维/ABS复合材料,采用热重-质谱联用仪对复合材料的挥发性有机化合物(VOC)释放情况进行对比分析,探讨了几种改性剂对稻... 详细信息

以稻草纤维及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)为原料,分别以活性炭、Al2O3、SiO2为改性剂,通过混炼-模压工艺制备了稻草纤维/ABS复合材料,采用热重-质谱联用仪对复合材料的挥发性有机化合物(VOC)释放情况进行对比分析,探讨了几种改性剂对稻草纤维/ABS复合材料VOC释放的影响。研究发现:ABS及稻草纤维均能在热解过程中释放CH_2O、C_2H_4O及C3H4O,而C_6H_6、C_7H_8、C_8H_8等苯类及烷烃类物质的释放源则主要为ABS;活性炭的添加能够显著降低稻草纤维/ABS复合材料的VOC释放,其VOC释放总量降低了55.5%;Al2O3和SiO2虽然能比较明显地降低复合材料中苯类物质的释放含量,分别降低了32.4%和30.9%,但是其中的Fe、Cu等金属杂质却能够催化醛类物质的产生,导致VOC释放总量分别增加了11.8%和235.7%。

关键词：稻草纤维丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 活性炭 Al2O3 SiO2 复合材料挥发性有机化合物(VOC)

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稻草纤维的提取工艺与纺纱性能

毛纺科技 2011年第7期39卷 60-63页

作者：陶建勤余晓华常州纺织服装职业技术学院江苏常州213164

以废弃的稻草为原料,采用煮练的方法尝试从中提取纤维状材料,在大量基础性试验的基础上,通过正交试验法对所提取的纤维材料进行长度、细度、强力、伸长率、回潮率和手感等可纺性能指标的分项测试与综合分析。结果表明:从稻草中可以提取... 详细信息

以废弃的稻草为原料,采用煮练的方法尝试从中提取纤维状材料,在大量基础性试验的基础上,通过正交试验法对所提取的纤维材料进行长度、细度、强力、伸长率、回潮率和手感等可纺性能指标的分项测试与综合分析。结果表明:从稻草中可以提取纤维状材料,在提取工艺中,预浸工艺与煮练时Ca(OH)2的浓度对纤维的提取及其性状有明显的影响。文章为稻草纤维在纺织行业中的开发与利用提供了理论与实践的基础。

关键词：稻草纤维提取工艺纺纱性能

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稻草纤维/镁水泥复合材料的性能研究

混凝土 2010年第5期 61-63页

作者：曹旭辉朱祥钟春伟王路明南京工业大学材料科学与工程学院江苏南京210009 盐城工学院材料工程学院江苏盐城224051

研究了不同粒径的稻草纤维在不同掺量下对氯氧镁水泥抗压强度、弯曲强度以及干燥收缩性的影响。结果表明:随着纤维掺量的增加,镁水泥的抗压强度都出现不同程度的下降,其中粒径为2.5 mm的纤维掺入使镁水泥的抗压强度下降较大;稻草纤维的... 详细信息

研究了不同粒径的稻草纤维在不同掺量下对氯氧镁水泥抗压强度、弯曲强度以及干燥收缩性的影响。结果表明:随着纤维掺量的增加,镁水泥的抗压强度都出现不同程度的下降,其中粒径为2.5 mm的纤维掺入使镁水泥的抗压强度下降较大;稻草纤维的掺入使镁水泥的脆性得到了很大的改善,并降低了镁水泥的干燥收缩率。造成抗压强度下降的原因,主要是纤维与基体结合较差,破坏了材料的致密性。通过1%NaOH溶液对稻草纤维进行处理,可以改善稻草纤维与镁水泥的界面结构,提高稻草纤维与镁水泥的黏结。

关键词：氯氧镁水泥稻草纤维抗压强度韧性干缩