人造草丝纤维与水泥砂浆粘结性能的研究.pdfVIP

裘浩成 等 ：人造草丝纤维与水泥砂浆粘结性能 的研究 人造草丝纤维与水泥砂浆粘结性能的研究 裘浩成 ，易红玲 ，冯 中军 ，郑柏存 (1．华东理工大学 体育新材料研发 中心，上海 200237；2．上海三瑞化学有限公司，上海 200237) 摘 要： 用 自行设计的模具制样 ，并进行人造草丝纤 性_l6j。SehajSingh等 通过表面粗糙 的两辊对扁平 维的拔 出实验 ，考察了养护时间，埋长及纤维截面对纤 状的纤维进行压痕处理 ，并通过改变两辊之间距离来 维拔 出力以及界面粘结强度 的影响。结果表 明，纤维 调节纤维表面粗糙度 。本文采用二 甲苯溶胀法在纤维 与水泥的粘结强度 ，随着养护时间的增大而增大，在第 上接枝丙烯酸，在增加 LLDPE的极性和表面粗糙度 3d以后基本趋向一极值；粘结强度随着埋长的增大略 同时，还提高了纤维的弯曲度 ，并 比较了物理溶胀与接 有下降；单片丝与水泥的粘结强度最大，单丝次之 ，加 枝改性对粘结强度的影响程度。 筋丝最小。提 出一种溶胀法表面接枝丙烯酸的方法， 2 实 验 改善人造草丝纤维与水泥间的粘结性能，并分析 比较 了化学接枝和物理溶胀对粘结强度的影响程度。 2．1 纤维拔 出实验 关键词 ： 材料表界面 ；粘结性能；单丝拔 出实验；表面 2．1．1 模具设计 改性 根据单丝拔出的原理l8]以及研究 内容的特殊性 ， 中图分类号 ：TU377．9 4；TQ342 ．61文献标识码 ：A 设计 出如图 1所示的模具。每次可做 4个相 同的试 文章编号 ：1001—9731(2013)07—1039—04 样 ，试样 的厚度和宽度分别为 15和 20mm，用 中间打 有小孑L的塑料薄板将每个大 凹槽分为 3部分 ，将草丝 1 引 言 纤维穿过塑料薄板的空洞，一端铺上水泥砂浆 ，另一端 近年来 ，人造草坪蓬勃发展 ，增长率每年都在 作为 自由端 。凹槽 1用来做笔直 的试样 ，其优点是其 20 ～25 ，目前人造草坪的应用 已超越体育场馆，用 结果比较直观 ，而且可以选择不 同的埋长。凹槽 2用 于各种休 闲、装饰领域 。但是 ，人造草坪在其到达使用 来做弯曲的纤维的试样 ，主要通过两个 “工”字型零件 寿命后，通常没有得到合理的回收利用 。如果将其 中 夹住纤维的一端 ，另一端用外力 固定 ，将纤维拉直。未 的人造草丝纤维作为一种化学纤维应用于混凝土[1]， 改性纤维不会发生弯曲，选用凹槽 1和凹槽 2的区别 不但有效解决了废弃人造草丝所带来 的环境 问题 ，而 不大，本文中未改性纤维拔出试样均选择 凹槽 1，而改 且大大降低 了纤维混凝土 的成本 。人造草丝纤维一水 性后 的纤维弯曲程度较大，因此需要分别考察选用不 泥界面粘结作用的研究对人造草丝纤维应用于混凝土 同凹槽时拔出力的变化 。 有重大的理论意义 。 由于表征结果 比较直观 ，单丝拔 出实验法是 目前 研究纤维一水泥砂浆界面最常用 的方法。孙伟等 采 用拔出实验法研究了基体性能参数和纤维特征参数对 界面粘结强度 的影响。李丽 、秦鸿根_l3采用拔出实验 法研究了6种不同外形特征的钢纤维和普通硅酸盐水 泥砂浆的粘结性能。本文借鉴前人的研究方法，对拔 出装置作适当改进 ，研究了影响人造草丝纤维与水泥 砂浆 的界面粘结性能的因素。 对纤维进行表面改性 ，是提高纤维一水泥砂浆界面 粘结性能常用的方法 ]。A．P．Pijpers等E朝研究用火 Fig 1Verticalview ofsinglefiberpulloutmold 焰氧化法处理聚丙烯表面，再用 XPS(ESCA)分析