低温环境下建筑材料的探讨范文

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1凝胶改良方案

在60~80℃下配制四种凝胶溶液，冷却至室温。将计算量的凝胶与报纸充分混合，-20℃下凝结塑形，测试强度。表1显示，CMC使材料抗压和抗折强度分别增加了75%和65%，位列第一。实验发现，明胶能与CMC形成良好的聚合物。我们制取了明胶和CMC的混合凝胶，引入少量PAM(2%~5%)，使CMC更好溶解。实验绘制了图1并推导了CMC占凝胶质量比(x∈[0，0.6])对材料力学强度影响的拟合公式。通过研究拟合公式，我们在强度最优值附近的区间范围内反复实验，得出最佳配比为明胶(50%~60%)：CMC(38%~45%)：PAM(2%~5%)。

2循环冻融实验

根据文献[1]描述，混凝土在-40℃~0℃低温循环冻融10次后，其抗压强度下降11.8%；抗折强度下降41.2%。本课题也对此进行测试。该实验环境下派克瑞特的抗压强度下降3.1%，抗折强度下降5.7%；而冰冻报纸的抗压强度下降2.4%，抗折强度下降2.9%。复合材料在测试中强度变化不大，符合可持续发展的要求。

3分析与结论

(1)首次测出了复合材料的力学数据。

(2)研究发现：纤维重叠可以显著增强材料强度，纤维间结合力影响了材料性能。CMC在水中电离后产生的羧基与纤维上的羟基发生化学水合作用增强了纤维间的结合力；而明胶能与纤维以离子键或共价键结合，使材料的力学强度得以提高。

(3)新型低温建筑材料的最佳配比区间范围是：明胶：(50%~60%)：CMC(38%~45%)：PAM(2%~5%)。抗压强度平均值可达34.00~36.00MPa，已基本可以满足一般的低温建筑的需求。

(4)材料拥有强度高、韧性好、养护时间短、成本低廉、材料无污染等特点，该材料耐冻融循环的性能对低温环境下工程设计有积极的作用，符合可持续发展的要求。

作者：李嘉晖单位：华东师大二附中