类木材料力学性能的初步试验研究

类木材料是以植物纤维和氧化镁为主要原材料的无机胶凝人工集成材料,辅以添加剂并拌和后经高压静置固化成形,具有较好的防火性能和防水性能。为将其应用于建筑承重结构,本文参考木材的现行力学性能试验标准,开展材料抗拉、抗压强度和抗弯性能(测定抗弯弹模和抗弯强度)的初步试验研究,三类试验各制作了30个试件,抗拉强度试验的有效数据为22个,抗压强度和抗弯性能试验分别获得28个有效数据。结果表明:材料的压缩变形较大、试件的抗拉和抗弯破坏几乎没有延性,植物纤维协同抗拉的能力较弱;在现行配比下,抗拉强度为4.7 MPa、抗压强度为24.1 MPa、抗弯强度为6.9 MPa、抗弯弹模为4119 N/mm^2;材料密度大体与常用木材相当,为1130 kg/m^3;应用于建筑承重构件,观感尺寸与混凝土构件相当,是工程应用可接受的。

类木材料抗剪及抗拉强度的试验研究

类木材料是以植物纤维和氧化镁为主要原材料,通过加入由氯化镁、可溶性硫酸盐和磷酸盐、分析纯酒石酸制备的溶液拌和均匀后,经高压静置固化成形的无机胶凝人工集成材。为将这种材料应用到建筑结构中,本文通过21个短梁的抗剪试验和30个立方体试件的劈裂抗拉试验来测定其抗剪强度和抗拉强度。结果表明:材料的微观结构成絮状,化学晶体不能完全充填微孔隙;两种试件的破坏均较为突然,延性较差;短梁抗剪破坏时,试件中部出现竖向裂缝但开展缓慢,而剪切面裂缝迅速贯通试件;立方体试件劈裂受拉破坏时,在平行于垫条的侧面产生横向裂缝,破坏时竖向裂缝迅速贯通劈裂面;材料的密度测试值为1 314 kg/m^3,变异系数为0.042;材料的内孔隙或纤维的顺向排列对强度影响较大,抗剪强度测试值为3.86 MPa、变异系数为0.101,抗拉强度测试值为3.17 MPa、变异系数为0.078。

类木材料抗压强度的试验研究

本文以切碎的草、竹屑和氧化镁为主要原材料,加入氯化镁、硫酸盐、磷酸盐和分析纯酒石酸溶液,人工拌和后高压静置固化来制备类木材料。制作了20个立方体试件和21个棱柱体试件作抗压强度试验。结果表明:拌和不均易使草顺向排列,客观上化学晶体不能完全充填纤维搭桥后形成的孔隙,这些因素将影响材料的抗压性能;轴心加压时,2类试件的破坏状态中,立方体试件主要有锥形破坏、劈裂破坏和局部破坏,棱柱体试件主要为劈裂破坏;材料密度平均值为ρ=1258kg/m3,变异系数为δρ=0.085;立方体试件的抗压强度平均值为12.3MPa,变异系数为0.094;棱柱体试件的抗压强度平均值约为立方体试件的0.878倍。

Influence of freezing rate on cryo-damage of cementitious material

We report an experimental investigation on the impact of the freezing rate on the cryo-deformation and cryo-damage of cementitious materials.Saturated,dried and air-entrained mortar specimens are subjected to laboratory freeze-thaw cycles under three freezing rates without moisture exchange with the environment.In addition to basic mechanical properties and pore distribution,the measurement is also effectuated for freezing expansion,residual deformation of the specimens in each cycle.From the results it is observed that a high freezing rate does augment the freezing expansion of material while the cryo-damage is more important for a low freezing rate.Accordingly,both the freezing rate and freezing duration should be taken into account for the cyro-damage extent of cementitious materials.