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采用废弃含涤织物增强透水砖的可行性分析
来源: | 发布时间:2017/12/6 16:41:40 | 浏览次数:

    己知常用于混凝土增强的合成纤维包括聚丙烯纤维、聚丙烯腊纤维、聚乙烯醇纤维、聚酷纤维、聚酞胺纤维、芳香族聚酞胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。其中聚酷纤维(聚对苯二甲酸乙二酷纤维,商品名为涤纶)的世界产量目前位居所有各种纤维的首位,其普通产品主要供制作各种服用品,也有相当一部分用于制作装饰用品。透水砖其相对密度为1. 38,平衡吸湿率为0. 4%,软化点为238^-240 0C ,熔点为255-2600C;抗拉强度为 520^-730 MPa (3. 8^-5. 3 cN/dtex ),弹性模量较高,约为8. 5^' 11 GPa,属低弹模纤维;相应的极限伸长为17%^-20%。由于该纤维的力学性能良好,且其熔点较高,耐热性相对较好,在建筑业界常用于沥青混凝土中以改善其性能,用以增强沥青混凝土路面的抗车辙性和提高沥青混凝土路面的高温稳定性、低温抗性、耐久性等。

    一般认为,涤纶纤维不能用于水泥混凝土中。因为混凝土中存在碱性骨料和水泥碱性水化产物,其内部pH值为12^-13左右,含有大量的氢氧根,而涤纶纤维属于}e类,分子中有梭基,氢氧根会攻击涤纶纤维中的梭基,致使其强度下降。为了验证这一问题,王彩波等〔goo将15组涤纶试样(每组由192根直径为0. 6 mm的单丝组成)放入烧杯中,使试样面积完全浸入pH值为13的氢氧化钠溶液中。将烧杯放置到恒温水浴设备中,控制碱溶液温度为25士2℃;分别在1, 3, 7和28 d每次取出五组试样用流水冲洗,放入烘干机,在25℃下烘干表面后立即用纤维强力试验机测试强度。结果表明:涤纶纤维在pH值为13的氢氧化钠溶液中浸泡1d后强度和伸长率下降幅度分别为0. 9%和0. 2%;浸泡3d后,由于氢氧化钠溶液中的氢氧根攻击涤纶中的狡基,其强度和伸长率下降幅度分别为4. 2%和5}0;浸泡时间超过3d以后,其强度和伸长率不再降低。说明在pH值为13的混凝土碱环境下,初期涤纶纤维强度和伸长率都会有所降低,但随着时间的增长二者均趋于稳定,而且稳定以后涤纶纤维的强度值和伸长率仍大于丙纶纤维,满足纤维混凝土的要求。

    由于涤纶纤维是纺织行业中用量最大的合成纤维,而且废弃之后不能自然降解。涤纶纤维在纺织行业中既可以制作纯纺织物,也可以与其他纤维混纺,特别是与棉纤维混纺所得涤棉织物在保证穿着舒适性的同时还具有较高的强力,在纺织产品中数量庞大,因而也产生了大量的涤棉废弃纺织品。若能将其用于增强水泥基混凝土路面材料,一方面可以避免造成资源的巨大浪费,另一方面,也可避免废弃涤纶和涤棉织物造成二次污染。基于以上分析,本文选择涤纶和涤棉布料作为增强材料,制备废弃纺材增强水泥基复合透水砖。

    为考察增强体性状对透水砖的性能影响,本文首先对涤纶织物和涤棉织物的基本性能进行测试分析,并对两种织物进行切割和开松分解,以便为采用切割后的碎片状织物和开松分解后的散纤维作为增强体制备透水砖做准备。考虑到涤纶亲水性较差,为增加增强体与水泥基体之间的翁结性,本文采用天津工业大学纺织纤维界面处理技术工程中心提供的TFF-5型纤维改性剂对织物小块和开松所得散纤维进行了表面亲水性处理。


 
 
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