[发明专利]一种测试植物纤维体积稳定性的方法

说明书

本发明公开一种测试植物纤维体积稳定性的方法，(1)将待测植物纤维裁剪并在其上贴标签编号和设置标志点；(2)将植物纤维插入固定板中，将固定板盖在装满水的盒子上，使标志点浸没在水中且标签位于固定板上部；(3)浸泡后将植物纤维从水中取出，利用光学显微镜放大植物纤维，测量植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度，将植物纤维旋转，多次测量，得到多个宽度值并计算出平均值，计算以平均值为直径的圆的面积，得到浸泡后植物纤维的横截面积A₁；(4)然后将植物纤维置于烘箱中烘干至恒重；(5)从烘箱中取出植物纤维，测得烘干至恒重后植物纤维的横截面积A₂；(6)根据横截面积差值，计算出植物纤维体积稳定性多根纤维取平均值。

技术领域

本发明涉及建筑材料的表征技术领域，具体涉及一种测试植物纤维体积稳定性的方法。

背景技术

水泥基材料是目前世界上使用最多的建筑材料，但是它是脆性材料、容易开裂。研究表明纤维对水泥基材料的开裂有很好的抑制作用。钢纤维和人工合成纤维在一定程度上能提高混凝土的韧性，但是同时也提高了混凝土的成本。为了有效降低纤维掺杂的混凝土成本，研究者开始利用在自然界中分布广泛、价格低廉、且取材方便的植物纤维来代替传统的人工合成纤维。将植物纤维应用于水泥基复合材料，不仅能够改善韧性，还能够促进可持续发展，具有生态效应，符合发展循环经济的重大战略。

但是，植物纤维化学组成中含有大量羟基，亲水性较强，在自然界干湿循环过程中，植物纤维的吸湿-解吸特性使其体积不稳定，纤维的膨胀和收缩会破坏它和水泥基体之间的界面层，使界面粘结逐渐弱化，不能有效地桥接裂缝和承担荷载。许多研究者对植物纤维进行预处理以降低其亲水性，提高体积稳定性，进而提升纤维与水泥基体之间的界面粘结强度。在将预处理的纤维用于混凝土工程前，需要对预处理的纤维的体积稳定性进行评估。然而，植物纤维与合成纤维不同，前者尺寸分散较大，横截面积不规则，这为精确测量其体积稳定性带来相当大的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以精确测试植物纤维体积稳定性的方法，本发明的方法简单实用。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种测试植物纤维体积稳定性的方法，包括如下步骤：

(1)将若干待测植物纤维裁剪至固定长度，并在所述植物纤维上贴标签进行编号，然后在所述植物纤维上设置标志点；

(2)将所述植物纤维插入固定板中，将所述固定板盖在装满水的盒子上，使所述标志点浸没在水中且所述标签位于所述固定板上部；

(3)浸泡后将所述植物纤维从水中取出，然后利用光学显微镜放大所述植物纤维，测量所述植物纤维在长度方向上不同位置处的宽度，然后将所述植物纤维旋转，多次测量，得到多个宽度值，计算得出宽度值的平均值，计算以所述平均值为直径的圆的面积，即得到浸泡后所述植物纤维的横截面积A₁；测量浸泡后的所述植物纤维的长度并将之记为L₁；

(4)然后将所述植物纤维置于烘箱中烘干至恒重；

(5)从所述烘箱中取出所述植物纤维，重复步骤(3)的方法，测得烘干至恒重后所述植物纤维的横截面积A₂；测量烘干至恒重后的所述植物纤维的长度并将之记为L₂；经过对比浸泡与干燥至恒后的所述植物纤维的长度没有变化(即L₁＝L₂)，因此所述植物纤维的体积稳定性可以通过浸泡前后所述植物纤维的横截面积的变化来体现；

(6)根据所述植物纤维横截面积差值，可计算出所述植物纤维体积稳定性多根纤维取平均值。