稻草秸稈纖維對(duì)抗裂砂漿的影響

殷家偉　涂志紅　嚴(yán)萬超　徐章瓊

摘要：以稻草秸稈作為原材料，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH浸泡12h，再經(jīng)手工處理成稻草秸稈纖維，將稻草秸稈纖維摻到水泥基砂漿中，研究經(jīng)過改良后的砂漿其抗裂性、稠度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，固定骨料和外加劑的摻量，當(dāng)每組試件的稻草秸稈纖維摻量為10g，稻草秸稈纖維的長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的稠度為6.5，28d壓折比達(dá)到最小為2.64。

關(guān)鍵詞：稻草秸稈纖維；抗裂砂漿；抗裂比；稠度；壓折比 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU528 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生了大約2億噸的水稻秸稈，大量燃燒秸稈不僅是對(duì)資源的大量浪費(fèi)，也是對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。在我國(guó)的現(xiàn)代化過程中，環(huán)境破壞問題越來越嚴(yán)重。將稻草秸稈纖維運(yùn)用到普通砂漿中不僅能降低環(huán)境污染，還能改良砂漿的相關(guān)性能。砂漿在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用，但是普通的建筑砂漿與基底的粘結(jié)性能較差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必須對(duì)其加工改良之后才能運(yùn)用于外墻保溫系統(tǒng)中。

通過近年來的研究發(fā)現(xiàn)，可再分散乳膠粉，纖維素醚對(duì)抗裂砂漿的保水性，柔韌性和抗裂性能有著顯著的提高。本實(shí)驗(yàn)以處理過的稻草秸稈纖維作為骨料，添加可再分散膠粉和纖維素醚，研究其摻量對(duì)抗裂砂漿的和易性、保水性及壓折比的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

水泥：P·O42.5R普通硅酸鹽水泥。

砂：重慶產(chǎn)普通河砂，細(xì)度模數(shù)2.3。

稻草纖維：實(shí)驗(yàn)室自制。

外加劑：可再分散膠粉，纖維素醚，均為市售。

水：普通自來水。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 稻草纖維的制作。選取沒有腐爛的稻草，使用清水洗凈，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鮮膜密封。再用清水清洗掉殘留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工進(jìn)行處理，將秸稈纖維處理為長(zhǎng)度為0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纖維。

1.2.2 試驗(yàn)配比。水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，固定水灰比為0.6?？稍俜稚⒛z粉和纖維素醚的摻量分別相當(dāng)于砂漿總質(zhì)量的0.60%和0.12%。稻草纖維每一組摻量分別5g、7.5g、10g、12.5g、15g。

1.2.3 性能測(cè)試。使用砂漿稠度儀對(duì)砂漿進(jìn)行稠度測(cè)試，砂漿的稠度值越大表示砂漿越稀，流動(dòng)性越好。

每塊試件的規(guī)格為160mm×40mm×40mm，3塊試件為一組。砂漿試塊成型后再按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)28d。先對(duì)其進(jìn)行抗折試驗(yàn)，再把被折為兩半的試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 摻量對(duì)砂漿性能的影響

選取長(zhǎng)度為0.8cm的稻草纖維，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草秸稈纖維的摻量，分析稻草秸稈摻量的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表1所示：

從表1可知，隨著每一組纖維摻量的增加，砂漿的稠度逐漸減小。隨著摻量的增加，28d抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低。當(dāng)每組摻量高于10.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度逐漸減少，在增加到每組15.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度有一個(gè)陡然下降。

2.2 長(zhǎng)度對(duì)砂漿性能的影響

稻草秸稈纖維的摻量取為10g每組，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草纖維的長(zhǎng)度，分析稻草秸稈長(zhǎng)度的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表2所示。

從表2可知，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，28d的抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d的抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低，當(dāng)使用的稻草秸稈纖維長(zhǎng)度為1cm時(shí)，28d抗折強(qiáng)度達(dá)到最大為5.42MPa，壓折比也在此時(shí)達(dá)到最大為2.64。

2.3 稻草秸稈纖維摻量、長(zhǎng)度對(duì)砂漿的綜合影響

綜合分析上述試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，水灰比為0.6，可再分散膠粉為0.60%，纖維素醚為0.12%，每組稻草秸稈摻量為10g，稻草秸稈長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的最佳綜合性能為：稠度為6.5cm，28d抗折強(qiáng)度為5.42MPa，28d抗壓強(qiáng)度為14.3MPa，28d壓折比為2.64。

3 結(jié)語

（1）當(dāng)?shù)静萁斩捓w維的摻量低于每組10g時(shí)，抗折強(qiáng)度隨著摻量的增加而增加，抗壓強(qiáng)度則一直處于下降趨勢(shì)，并在每組摻量為10g的時(shí)候達(dá)到最佳的效果。壓折比為2.75，滿足規(guī)范的要求。在使用長(zhǎng)度為1cm，每組摻量為10g的稻草纖維后，砂漿試塊的壓折比有著最明顯的降低，相比于沒有摻入稻草秸稈的空白試驗(yàn)組降低了32.1%。（2）稻草秸稈的摻量和長(zhǎng)度對(duì)砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都有明顯的影響，因?yàn)榈静萁斩捓w維會(huì)阻礙砂漿內(nèi)部的膠凝硬化，而且秸稈纖維和砂漿的膠結(jié)性很差，故不適合大量摻入稻草秸稈纖維。（3）本試驗(yàn)使用的是廢棄的稻草秸稈，所制成的稻草秸稈纖維的方法比較簡(jiǎn)單，稻草纖維在砂漿中的運(yùn)用比較少見，故有很高的潛在價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 畢于運(yùn)，王亞靜，高春雨.中國(guó)主要秸稈資源及其區(qū)域分布[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，（3）.

[2] 周美茹，張文會(huì).外加劑對(duì)干混砂漿性能的影響[J].混凝土，2007，（6）.

[3] 李亞梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纖維對(duì)外墻保溫系統(tǒng)抗裂砂漿性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.

基金項(xiàng)目：西南大學(xué)本科生創(chuàng)新基金（項(xiàng)目編號(hào)：1305002）。

作者簡(jiǎn)介：殷家偉（1993—），男，重慶人，西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在讀本科生，研究方向：土木工程建筑材料。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint

摘要：以稻草秸稈作為原材料，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH浸泡12h，再經(jīng)手工處理成稻草秸稈纖維，將稻草秸稈纖維摻到水泥基砂漿中，研究經(jīng)過改良后的砂漿其抗裂性、稠度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，固定骨料和外加劑的摻量，當(dāng)每組試件的稻草秸稈纖維摻量為10g，稻草秸稈纖維的長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的稠度為6.5，28d壓折比達(dá)到最小為2.64。

關(guān)鍵詞：稻草秸稈纖維；抗裂砂漿；抗裂比；稠度；壓折比 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU528 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生了大約2億噸的水稻秸稈，大量燃燒秸稈不僅是對(duì)資源的大量浪費(fèi)，也是對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。在我國(guó)的現(xiàn)代化過程中，環(huán)境破壞問題越來越嚴(yán)重。將稻草秸稈纖維運(yùn)用到普通砂漿中不僅能降低環(huán)境污染，還能改良砂漿的相關(guān)性能。砂漿在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用，但是普通的建筑砂漿與基底的粘結(jié)性能較差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必須對(duì)其加工改良之后才能運(yùn)用于外墻保溫系統(tǒng)中。

通過近年來的研究發(fā)現(xiàn)，可再分散乳膠粉，纖維素醚對(duì)抗裂砂漿的保水性，柔韌性和抗裂性能有著顯著的提高。本實(shí)驗(yàn)以處理過的稻草秸稈纖維作為骨料，添加可再分散膠粉和纖維素醚，研究其摻量對(duì)抗裂砂漿的和易性、保水性及壓折比的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

水泥：P·O42.5R普通硅酸鹽水泥。

砂：重慶產(chǎn)普通河砂，細(xì)度模數(shù)2.3。

稻草纖維：實(shí)驗(yàn)室自制。

外加劑：可再分散膠粉，纖維素醚，均為市售。

水：普通自來水。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 稻草纖維的制作。選取沒有腐爛的稻草，使用清水洗凈，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鮮膜密封。再用清水清洗掉殘留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工進(jìn)行處理，將秸稈纖維處理為長(zhǎng)度為0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纖維。

1.2.2 試驗(yàn)配比。水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，固定水灰比為0.6。可再分散膠粉和纖維素醚的摻量分別相當(dāng)于砂漿總質(zhì)量的0.60%和0.12%。稻草纖維每一組摻量分別5g、7.5g、10g、12.5g、15g。

1.2.3 性能測(cè)試。使用砂漿稠度儀對(duì)砂漿進(jìn)行稠度測(cè)試，砂漿的稠度值越大表示砂漿越稀，流動(dòng)性越好。

每塊試件的規(guī)格為160mm×40mm×40mm，3塊試件為一組。砂漿試塊成型后再按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)28d。先對(duì)其進(jìn)行抗折試驗(yàn)，再把被折為兩半的試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 摻量對(duì)砂漿性能的影響

選取長(zhǎng)度為0.8cm的稻草纖維，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草秸稈纖維的摻量，分析稻草秸稈摻量的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表1所示：

從表1可知，隨著每一組纖維摻量的增加，砂漿的稠度逐漸減小。隨著摻量的增加，28d抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低。當(dāng)每組摻量高于10.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度逐漸減少，在增加到每組15.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度有一個(gè)陡然下降。

2.2 長(zhǎng)度對(duì)砂漿性能的影響

稻草秸稈纖維的摻量取為10g每組，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草纖維的長(zhǎng)度，分析稻草秸稈長(zhǎng)度的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表2所示。

從表2可知，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，28d的抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d的抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低，當(dāng)使用的稻草秸稈纖維長(zhǎng)度為1cm時(shí)，28d抗折強(qiáng)度達(dá)到最大為5.42MPa，壓折比也在此時(shí)達(dá)到最大為2.64。

2.3 稻草秸稈纖維摻量、長(zhǎng)度對(duì)砂漿的綜合影響

綜合分析上述試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，水灰比為0.6，可再分散膠粉為0.60%，纖維素醚為0.12%，每組稻草秸稈摻量為10g，稻草秸稈長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的最佳綜合性能為：稠度為6.5cm，28d抗折強(qiáng)度為5.42MPa，28d抗壓強(qiáng)度為14.3MPa，28d壓折比為2.64。

3 結(jié)語

（1）當(dāng)?shù)静萁斩捓w維的摻量低于每組10g時(shí)，抗折強(qiáng)度隨著摻量的增加而增加，抗壓強(qiáng)度則一直處于下降趨勢(shì)，并在每組摻量為10g的時(shí)候達(dá)到最佳的效果。壓折比為2.75，滿足規(guī)范的要求。在使用長(zhǎng)度為1cm，每組摻量為10g的稻草纖維后，砂漿試塊的壓折比有著最明顯的降低，相比于沒有摻入稻草秸稈的空白試驗(yàn)組降低了32.1%。（2）稻草秸稈的摻量和長(zhǎng)度對(duì)砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都有明顯的影響，因?yàn)榈静萁斩捓w維會(huì)阻礙砂漿內(nèi)部的膠凝硬化，而且秸稈纖維和砂漿的膠結(jié)性很差，故不適合大量摻入稻草秸稈纖維。（3）本試驗(yàn)使用的是廢棄的稻草秸稈，所制成的稻草秸稈纖維的方法比較簡(jiǎn)單，稻草纖維在砂漿中的運(yùn)用比較少見，故有很高的潛在價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 畢于運(yùn)，王亞靜，高春雨.中國(guó)主要秸稈資源及其區(qū)域分布[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，（3）.

[2] 周美茹，張文會(huì).外加劑對(duì)干混砂漿性能的影響[J].混凝土，2007，（6）.

[3] 李亞梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纖維對(duì)外墻保溫系統(tǒng)抗裂砂漿性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.

基金項(xiàng)目：西南大學(xué)本科生創(chuàng)新基金（項(xiàng)目編號(hào)：1305002）。

作者簡(jiǎn)介：殷家偉（1993—），男，重慶人，西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在讀本科生，研究方向：土木工程建筑材料。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint

摘要：以稻草秸稈作為原材料，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH浸泡12h，再經(jīng)手工處理成稻草秸稈纖維，將稻草秸稈纖維摻到水泥基砂漿中，研究經(jīng)過改良后的砂漿其抗裂性、稠度的變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，固定骨料和外加劑的摻量，當(dāng)每組試件的稻草秸稈纖維摻量為10g，稻草秸稈纖維的長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的稠度為6.5，28d壓折比達(dá)到最小為2.64。

關(guān)鍵詞：稻草秸稈纖維；抗裂砂漿；抗裂比；稠度；壓折比 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU528 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0040

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生了大約2億噸的水稻秸稈，大量燃燒秸稈不僅是對(duì)資源的大量浪費(fèi)，也是對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。在我國(guó)的現(xiàn)代化過程中，環(huán)境破壞問題越來越嚴(yán)重。將稻草秸稈纖維運(yùn)用到普通砂漿中不僅能降低環(huán)境污染，還能改良砂漿的相關(guān)性能。砂漿在建筑工程中有著廣泛的應(yīng)用，但是普通的建筑砂漿與基底的粘結(jié)性能較差，保水性差，抗裂性能也亟待提高。因此必須對(duì)其加工改良之后才能運(yùn)用于外墻保溫系統(tǒng)中。

通過近年來的研究發(fā)現(xiàn)，可再分散乳膠粉，纖維素醚對(duì)抗裂砂漿的保水性，柔韌性和抗裂性能有著顯著的提高。本實(shí)驗(yàn)以處理過的稻草秸稈纖維作為骨料，添加可再分散膠粉和纖維素醚，研究其摻量對(duì)抗裂砂漿的和易性、保水性及壓折比的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

水泥：P·O42.5R普通硅酸鹽水泥。

砂：重慶產(chǎn)普通河砂，細(xì)度模數(shù)2.3。

稻草纖維：實(shí)驗(yàn)室自制。

外加劑：可再分散膠粉，纖維素醚，均為市售。

水：普通自來水。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 稻草纖維的制作。選取沒有腐爛的稻草，使用清水洗凈，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH溶液浸泡12h，用保鮮膜密封。再用清水清洗掉殘留的NaOH溶液。最后使用剪刀手工進(jìn)行處理，將秸稈纖維處理為長(zhǎng)度為0.5cm、0.75cm、1cm、1.25cm、1.5cm的短纖維。

1.2.2 試驗(yàn)配比。水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，固定水灰比為0.6?？稍俜稚⒛z粉和纖維素醚的摻量分別相當(dāng)于砂漿總質(zhì)量的0.60%和0.12%。稻草纖維每一組摻量分別5g、7.5g、10g、12.5g、15g。

1.2.3 性能測(cè)試。使用砂漿稠度儀對(duì)砂漿進(jìn)行稠度測(cè)試，砂漿的稠度值越大表示砂漿越稀，流動(dòng)性越好。

每塊試件的規(guī)格為160mm×40mm×40mm，3塊試件為一組。砂漿試塊成型后再按照標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)28d。先對(duì)其進(jìn)行抗折試驗(yàn)，再把被折為兩半的試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 摻量對(duì)砂漿性能的影響

選取長(zhǎng)度為0.8cm的稻草纖維，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草秸稈纖維的摻量，分析稻草秸稈摻量的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表1所示：

從表1可知，隨著每一組纖維摻量的增加，砂漿的稠度逐漸減小。隨著摻量的增加，28d抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低。當(dāng)每組摻量高于10.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度逐漸減少，在增加到每組15.0g時(shí)，28d抗折強(qiáng)度有一個(gè)陡然下降。

2.2 長(zhǎng)度對(duì)砂漿性能的影響

稻草秸稈纖維的摻量取為10g每組，固定骨料和外加劑的摻量，改變稻草纖維的長(zhǎng)度，分析稻草秸稈長(zhǎng)度的差異對(duì)砂漿性能的影響，結(jié)果如表2所示。

從表2可知，隨著纖維長(zhǎng)度的增加，28d的抗折強(qiáng)度趨勢(shì)為先增加后降低，28d的抗壓強(qiáng)度趨勢(shì)為逐漸降低，當(dāng)使用的稻草秸稈纖維長(zhǎng)度為1cm時(shí)，28d抗折強(qiáng)度達(dá)到最大為5.42MPa，壓折比也在此時(shí)達(dá)到最大為2.64。

2.3 稻草秸稈纖維摻量、長(zhǎng)度對(duì)砂漿的綜合影響

綜合分析上述試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)水泥和砂的質(zhì)量比為1∶2.5，水灰比為0.6，可再分散膠粉為0.60%，纖維素醚為0.12%，每組稻草秸稈摻量為10g，稻草秸稈長(zhǎng)度為1cm時(shí)，砂漿的最佳綜合性能為：稠度為6.5cm，28d抗折強(qiáng)度為5.42MPa，28d抗壓強(qiáng)度為14.3MPa，28d壓折比為2.64。

3 結(jié)語

（1）當(dāng)?shù)静萁斩捓w維的摻量低于每組10g時(shí)，抗折強(qiáng)度隨著摻量的增加而增加，抗壓強(qiáng)度則一直處于下降趨勢(shì)，并在每組摻量為10g的時(shí)候達(dá)到最佳的效果。壓折比為2.75，滿足規(guī)范的要求。在使用長(zhǎng)度為1cm，每組摻量為10g的稻草纖維后，砂漿試塊的壓折比有著最明顯的降低，相比于沒有摻入稻草秸稈的空白試驗(yàn)組降低了32.1%。（2）稻草秸稈的摻量和長(zhǎng)度對(duì)砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都有明顯的影響，因?yàn)榈静萁斩捓w維會(huì)阻礙砂漿內(nèi)部的膠凝硬化，而且秸稈纖維和砂漿的膠結(jié)性很差，故不適合大量摻入稻草秸稈纖維。（3）本試驗(yàn)使用的是廢棄的稻草秸稈，所制成的稻草秸稈纖維的方法比較簡(jiǎn)單，稻草纖維在砂漿中的運(yùn)用比較少見，故有很高的潛在價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 畢于運(yùn)，王亞靜，高春雨.中國(guó)主要秸稈資源及其區(qū)域分布[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010，（3）.

[2] 周美茹，張文會(huì).外加劑對(duì)干混砂漿性能的影響[J].混凝土，2007，（6）.

[3] 李亞梅，彭家惠，徐春桃.聚丙烯纖維對(duì)外墻保溫系統(tǒng)抗裂砂漿性能的研究[J].新型建筑材料，2008，（3）.

基金項(xiàng)目：西南大學(xué)本科生創(chuàng)新基金（項(xiàng)目編號(hào)：1305002）。

作者簡(jiǎn)介：殷家偉（1993—），男，重慶人，西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在讀本科生，研究方向：土木工程建筑材料。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint