稻草秸秆纤维对抗裂砂浆的影响
2015-01-12 11:21殷家伟涂志红严万超徐章琼
中国高新技术企业 2015年1期
殷家伟 涂志红 严万超 徐章琼
摘要：以稻草秸秆作为原材料，使用质量分数为4%的NaOH浸泡12h，再经手工处理成稻草秸秆纤维，将稻草秸秆纤维掺到水泥基砂浆中，研究经过改良后的砂浆其抗裂性、稠度的变化。试验结果表明，固定骨料和外加剂的掺量，当每组试件的稻草秸秆纤维掺量为10g，稻草秸秆纤维的长度为1cm时，砂浆的稠度为6.5，28d压折比达到最小为2.64。
关键词：稻草秸秆纤维；抗裂砂浆；抗裂比；稠度；压折比 文献标识码：A
中图分类号：TU528 文章编号：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040
我国是一个农业大国，每年产生了大约2亿吨的水稻秸秆，大量燃烧秸秆不仅是对资源的大量浪费，也是对环境的严重破坏。在我国的现代化过程中，环境破坏问题越来越严重。将稻草秸秆纤维运用到普通砂浆中不仅能降低环境污染，还能改良砂浆的相关性能。砂浆在建筑工程中有着广泛的应用，但是普通的建筑砂浆与基底的粘结性能较差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必须对其加工改良之后才能运用于外墙保温系统中。
通过近年来的研究发现，可再分散乳胶粉，纤维素醚对抗裂砂浆的保水性，柔韧性和抗裂性能有着显著的提高。本实验以处理过的稻草秸秆纤维作为骨料，添加可再分散胶粉和纤维素醚，研究其掺量对抗裂砂浆的和易性、保水性及压折比的影响。
1 试验
1.1 原材料
水泥：P·O42.5R普通硅酸盐水泥。
砂：重庆产普通河砂，细度模数2.3。
稻草纤维：实验室自制。
外加剂：可再分散胶粉，纤维素醚，均为市售。
水：普通自来水。
1.2 试验方案
1.2.1 稻草纤维的制作。选取没有腐烂的稻草，使用清水洗净，用质量分数为4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鲜膜密封。再用清水清洗掉残留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工进行处理，将秸秆纤维处理为长度为0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纤维。
1.2.2 试验配比。水泥和砂的质量比为1∶2.5，固定水灰比为0.6。可再分散胶粉和纤维素醚的掺量分别相当于砂浆总质量的0.60%和0.12%。稻草纤维每一组掺量分别5g、7.5g、10g、12.5g、15g。
1.2.3 性能测试。使用砂浆稠度仪对砂浆进行稠度测试，砂浆的稠度值越大表示砂浆越稀，流动性越好。
每块试件的规格为160mm×40mm×40mm，3块试件为一组。砂浆试块成型后再按照标准养护方法养护28d。先对其进行抗折试验，再把被折为两半的试块进行抗压试验。
2 结果与分析
2.1 掺量对砂浆性能的影响
选取长度为0.8cm的稻草纤维，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草秸秆纤维的掺量，分析稻草秸秆掺量的差异对砂浆性能的影响，结果如表1所示：
从表1可知，随着每一组纤维掺量的增加，砂浆的稠度逐渐减小。随着掺量的增加，28d抗折强度趋势为先增加后降低，28d抗压强度趋势为逐渐降低。当每组掺量高于10.0g时，28d抗折强度逐渐减少，在增加到每组15.0g时，28d抗折强度有一个陡然下降。
2.2 长度对砂浆性能的影响
稻草秸秆纤维的掺量取为10g每组，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草纤维的长度，分析稻草秸秆长度的差异对砂浆性能的影响，结果如表2所示。
从表2可知，随着纤维长度的增加，28d的抗折强度趋势为先增加后降低，28d的抗压强度趋势为逐渐降低，当使用的稻草秸秆纤维长度为1cm时，28d抗折强度达到最大为5.42MPa，压折比也在此时达到最大为2.64。
2.3 稻草秸秆纤维掺量、长度对砂浆的综合影响
综合分析上述试验结果，当水泥和砂的质量比为1∶2.5，水灰比为0.6，可再分散胶粉为0.60%，纤维素醚为0.12%，每组稻草秸秆掺量为10g，稻草秸秆长度为1cm时，砂浆的最佳综合性能为：稠度为6.5cm，28d抗折强度为5.42MPa，28d抗压强度为14.3MPa，28d压折比为2.64。
3 结语
（1）当稻草秸秆纤维的掺量低于每组10g时，抗折强度随着掺量的增加而增加，抗压强度则一直处于下降趋势，并在每组掺量为10g的时候达到最佳的效果。压折比为2.75，满足规范的要求。在使用长度为1cm，每组掺量为10g的稻草纤维后，砂浆试块的压折比有着最明显的降低，相比于没有掺入稻草秸秆的空白试验组降低了32.1%。（2）稻草秸秆的掺量和长度对砂浆的抗折强度和抗压强度都有明显的影响，因为稻草秸秆纤维会阻碍砂浆内部的胶凝硬化，而且秸秆纤维和砂浆的胶结性很差，故不适合大量掺入稻草秸秆纤维。（3）本试验使用的是废弃的稻草秸秆，所制成的稻草秸秆纤维的方法比较简单，稻草纤维在砂浆中的运用比较少见，故有很高的潜在价值。
参考文献
[1] 毕于运，王亚静，高春雨.中国主要秸秆资源及其区域分布[J].农机化研究，2010，（3）.
[2] 周美茹，张文会.外加剂对干混砂浆性能的影响[J].混凝土，2007，（6）.
[3] 李亚梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纤维对外墙保温系统抗裂砂浆性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.
基金项目：西南大学本科生创新基金（项目编号：1305002）。
作者简介：殷家伟（1993—），男，重庆人，西南大学工程技术学院在读本科生，研究方向：土木工程建筑材料。
（责任编辑：黄银芳）endprint
摘要：以稻草秸秆作为原材料，使用质量分数为4%的NaOH浸泡12h，再经手工处理成稻草秸秆纤维，将稻草秸秆纤维掺到水泥基砂浆中，研究经过改良后的砂浆其抗裂性、稠度的变化。试验结果表明，固定骨料和外加剂的掺量，当每组试件的稻草秸秆纤维掺量为10g，稻草秸秆纤维的长度为1cm时，砂浆的稠度为6.5，28d压折比达到最小为2.64。
关键词：稻草秸秆纤维；抗裂砂浆；抗裂比；稠度；压折比 文献标识码：A
中图分类号：TU528 文章编号：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040
我国是一个农业大国，每年产生了大约2亿吨的水稻秸秆，大量燃烧秸秆不仅是对资源的大量浪费，也是对环境的严重破坏。在我国的现代化过程中，环境破坏问题越来越严重。将稻草秸秆纤维运用到普通砂浆中不仅能降低环境污染，还能改良砂浆的相关性能。砂浆在建筑工程中有着广泛的应用，但是普通的建筑砂浆与基底的粘结性能较差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必须对其加工改良之后才能运用于外墙保温系统中。
通过近年来的研究发现，可再分散乳胶粉，纤维素醚对抗裂砂浆的保水性，柔韧性和抗裂性能有着显著的提高。本实验以处理过的稻草秸秆纤维作为骨料，添加可再分散胶粉和纤维素醚，研究其掺量对抗裂砂浆的和易性、保水性及压折比的影响。
1 试验
1.1 原材料
水泥：P·O42.5R普通硅酸盐水泥。
砂：重庆产普通河砂，细度模数2.3。
稻草纤维：实验室自制。
外加剂：可再分散胶粉，纤维素醚，均为市售。
水：普通自来水。
1.2 试验方案
1.2.1 稻草纤维的制作。选取没有腐烂的稻草，使用清水洗净，用质量分数为4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鲜膜密封。再用清水清洗掉残留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工进行处理，将秸秆纤维处理为长度为0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纤维。
1.2.2 试验配比。水泥和砂的质量比为1∶2.5，固定水灰比为0.6。可再分散胶粉和纤维素醚的掺量分别相当于砂浆总质量的0.60%和0.12%。稻草纤维每一组掺量分别5g、7.5g、10g、12.5g、15g。
1.2.3 性能测试。使用砂浆稠度仪对砂浆进行稠度测试，砂浆的稠度值越大表示砂浆越稀，流动性越好。
每块试件的规格为160mm×40mm×40mm，3块试件为一组。砂浆试块成型后再按照标准养护方法养护28d。先对其进行抗折试验，再把被折为两半的试块进行抗压试验。
2 结果与分析
2.1 掺量对砂浆性能的影响
选取长度为0.8cm的稻草纤维，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草秸秆纤维的掺量，分析稻草秸秆掺量的差异对砂浆性能的影响，结果如表1所示：
从表1可知，随着每一组纤维掺量的增加，砂浆的稠度逐渐减小。随着掺量的增加，28d抗折强度趋势为先增加后降低，28d抗压强度趋势为逐渐降低。当每组掺量高于10.0g时，28d抗折强度逐渐减少，在增加到每组15.0g时，28d抗折强度有一个陡然下降。
2.2 长度对砂浆性能的影响
稻草秸秆纤维的掺量取为10g每组，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草纤维的长度，分析稻草秸秆长度的差异对砂浆性能的影响，结果如表2所示。
从表2可知，随着纤维长度的增加，28d的抗折强度趋势为先增加后降低，28d的抗压强度趋势为逐渐降低，当使用的稻草秸秆纤维长度为1cm时，28d抗折强度达到最大为5.42MPa，压折比也在此时达到最大为2.64。
2.3 稻草秸秆纤维掺量、长度对砂浆的综合影响
综合分析上述试验结果，当水泥和砂的质量比为1∶2.5，水灰比为0.6，可再分散胶粉为0.60%，纤维素醚为0.12%，每组稻草秸秆掺量为10g，稻草秸秆长度为1cm时，砂浆的最佳综合性能为：稠度为6.5cm，28d抗折强度为5.42MPa，28d抗压强度为14.3MPa，28d压折比为2.64。
3 结语
（1）当稻草秸秆纤维的掺量低于每组10g时，抗折强度随着掺量的增加而增加，抗压强度则一直处于下降趋势，并在每组掺量为10g的时候达到最佳的效果。压折比为2.75，满足规范的要求。在使用长度为1cm，每组掺量为10g的稻草纤维后，砂浆试块的压折比有着最明显的降低，相比于没有掺入稻草秸秆的空白试验组降低了32.1%。（2）稻草秸秆的掺量和长度对砂浆的抗折强度和抗压强度都有明显的影响，因为稻草秸秆纤维会阻碍砂浆内部的胶凝硬化，而且秸秆纤维和砂浆的胶结性很差，故不适合大量掺入稻草秸秆纤维。（3）本试验使用的是废弃的稻草秸秆，所制成的稻草秸秆纤维的方法比较简单，稻草纤维在砂浆中的运用比较少见，故有很高的潜在价值。
参考文献
[1] 毕于运，王亚静，高春雨.中国主要秸秆资源及其区域分布[J].农机化研究，2010，（3）.
[2] 周美茹，张文会.外加剂对干混砂浆性能的影响[J].混凝土，2007，（6）.
[3] 李亚梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纤维对外墙保温系统抗裂砂浆性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.
基金项目：西南大学本科生创新基金（项目编号：1305002）。
作者简介：殷家伟（1993—），男，重庆人，西南大学工程技术学院在读本科生，研究方向：土木工程建筑材料。
（责任编辑：黄银芳）endprint
摘要：以稻草秸秆作为原材料，使用质量分数为4%的NaOH浸泡12h，再经手工处理成稻草秸秆纤维，将稻草秸秆纤维掺到水泥基砂浆中，研究经过改良后的砂浆其抗裂性、稠度的变化。试验结果表明，固定骨料和外加剂的掺量，当每组试件的稻草秸秆纤维掺量为10g，稻草秸秆纤维的长度为1cm时，砂浆的稠度为6.5，28d压折比达到最小为2.64。
关键词：稻草秸秆纤维；抗裂砂浆；抗裂比；稠度；压折比 文献标识码：A
中图分类号：TU528 文章编号：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040
我国是一个农业大国，每年产生了大约2亿吨的水稻秸秆，大量燃烧秸秆不仅是对资源的大量浪费，也是对环境的严重破坏。在我国的现代化过程中，环境破坏问题越来越严重。将稻草秸秆纤维运用到普通砂浆中不仅能降低环境污染，还能改良砂浆的相关性能。砂浆在建筑工程中有着广泛的应用，但是普通的建筑砂浆与基底的粘结性能较差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必须对其加工改良之后才能运用于外墙保温系统中。
通过近年来的研究发现，可再分散乳胶粉，纤维素醚对抗裂砂浆的保水性，柔韧性和抗裂性能有着显著的提高。本实验以处理过的稻草秸秆纤维作为骨料，添加可再分散胶粉和纤维素醚，研究其掺量对抗裂砂浆的和易性、保水性及压折比的影响。
1 试验
1.1 原材料
水泥：P·O42.5R普通硅酸盐水泥。
砂：重庆产普通河砂，细度模数2.3。
稻草纤维：实验室自制。
外加剂：可再分散胶粉，纤维素醚，均为市售。
水：普通自来水。
1.2 试验方案
1.2.1 稻草纤维的制作。选取没有腐烂的稻草，使用清水洗净，用质量分数为4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鲜膜密封。再用清水清洗掉残留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工进行处理，将秸秆纤维处理为长度为0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纤维。
1.2.2 试验配比。水泥和砂的质量比为1∶2.5，固定水灰比为0.6。可再分散胶粉和纤维素醚的掺量分别相当于砂浆总质量的0.60%和0.12%。稻草纤维每一组掺量分别5g、7.5g、10g、12.5g、15g。
1.2.3 性能测试。使用砂浆稠度仪对砂浆进行稠度测试，砂浆的稠度值越大表示砂浆越稀，流动性越好。
每块试件的规格为160mm×40mm×40mm，3块试件为一组。砂浆试块成型后再按照标准养护方法养护28d。先对其进行抗折试验，再把被折为两半的试块进行抗压试验。
2 结果与分析
2.1 掺量对砂浆性能的影响
选取长度为0.8cm的稻草纤维，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草秸秆纤维的掺量，分析稻草秸秆掺量的差异对砂浆性能的影响，结果如表1所示：
从表1可知，随着每一组纤维掺量的增加，砂浆的稠度逐渐减小。随着掺量的增加，28d抗折强度趋势为先增加后降低，28d抗压强度趋势为逐渐降低。当每组掺量高于10.0g时，28d抗折强度逐渐减少，在增加到每组15.0g时，28d抗折强度有一个陡然下降。
2.2 长度对砂浆性能的影响
稻草秸秆纤维的掺量取为10g每组，固定骨料和外加剂的掺量，改变稻草纤维的长度，分析稻草秸秆长度的差异对砂浆性能的影响，结果如表2所示。
从表2可知，随着纤维长度的增加，28d的抗折强度趋势为先增加后降低，28d的抗压强度趋势为逐渐降低，当使用的稻草秸秆纤维长度为1cm时，28d抗折强度达到最大为5.42MPa，压折比也在此时达到最大为2.64。
2.3 稻草秸秆纤维掺量、长度对砂浆的综合影响
综合分析上述试验结果，当水泥和砂的质量比为1∶2.5，水灰比为0.6，可再分散胶粉为0.60%，纤维素醚为0.12%，每组稻草秸秆掺量为10g，稻草秸秆长度为1cm时，砂浆的最佳综合性能为：稠度为6.5cm，28d抗折强度为5.42MPa，28d抗压强度为14.3MPa，28d压折比为2.64。
3 结语
（1）当稻草秸秆纤维的掺量低于每组10g时，抗折强度随着掺量的增加而增加，抗压强度则一直处于下降趋势，并在每组掺量为10g的时候达到最佳的效果。压折比为2.75，满足规范的要求。在使用长度为1cm，每组掺量为10g的稻草纤维后，砂浆试块的压折比有着最明显的降低，相比于没有掺入稻草秸秆的空白试验组降低了32.1%。（2）稻草秸秆的掺量和长度对砂浆的抗折强度和抗压强度都有明显的影响，因为稻草秸秆纤维会阻碍砂浆内部的胶凝硬化，而且秸秆纤维和砂浆的胶结性很差，故不适合大量掺入稻草秸秆纤维。（3）本试验使用的是废弃的稻草秸秆，所制成的稻草秸秆纤维的方法比较简单，稻草纤维在砂浆中的运用比较少见，故有很高的潜在价值。
参考文献
[1] 毕于运，王亚静，高春雨.中国主要秸秆资源及其区域分布[J].农机化研究，2010，（3）.
[2] 周美茹，张文会.外加剂对干混砂浆性能的影响[J].混凝土，2007，（6）.
[3] 李亚梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纤维对外墙保温系统抗裂砂浆性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.
基金项目：西南大学本科生创新基金（项目编号：1305002）。
作者简介：殷家伟（1993—），男，重庆人，西南大学工程技术学院在读本科生，研究方向：土木工程建筑材料。
（责任编辑：黄银芳）endprint
