建筑增强用聚丙烯腈纤维的耐碱性研究

发布时间：2025-06-21 01:53

　　 模拟混凝土配置时的高温碱性环境,将建筑增强用聚丙烯腈（PAN）纤维浸泡在（80±2）℃、1 mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱老化,浸泡时间6 h,研究了碱老化前后纤维的结构与力学性能的变化以及纤维的耐碱性,并与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）增强纤维和聚丙烯（PP）增强纤维进行对比。结果表明:碱老化6 h后,建筑增强用PAN纤维在3 348 cm^-1和1 570 cm^-1出现羧酸盐特征基团的新吸收峰,表面沟槽有所加深,结晶度和晶区取向度分别下降4.4%和1.7%,拉伸强度和初始模量分别为996 MPa和14.9 GPa,分别下降21.6%和13.4%,极限拉力保持率为91.0%;碱老化6 h后,PET增强纤维和PP增强纤维的极限拉力保持率分别为77.0%和99.6%;建筑增强用PAN纤维的耐碱性介于PP增强纤维和PET增强纤维之间,但其在碱性环境中保持突出的模量优势,可以更好地提高混凝土的耐受力。

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【部分图文】：

图1 碱老化前后纤维的FTIR

从图1可以看出:碱老化前,建筑增强用PAN纤维在2242,1732cm-1处出现分属第一单体氰基(—CN)和共聚的酯类单体中羰基(C=O)的伸缩振动特征峰,其中—CN吸收峰强而尖锐,而1732cm-1处的吸收峰与普通PAN纤维不同,峰强明显较弱[10],表明建筑增强用P....

图2 碱老化前纤维的表面形貌

建筑增强用PAN纤维、PET增强纤维和PP增强纤维在碱老化前以及碱老化6h后的表面形貌对比分别见图2、图3。图3碱老化6h后纤维的表面形貌

图3 碱老化6 h后纤维的表面形貌

图2碱老化前纤维的表面形貌由图2、图3可见:碱老化前,建筑增强用PAN纤维表面分布大量浅而密的沟槽条纹,表现出PAN湿纺纤维特有的表面形态特征[13],碱老化处理6h后,纤维形态保持完好,吸湿膨润作用使纤维直径略有增粗,表面的树皮状沟槽有所加深,这种纤维表面的沟槽将有助于进一....

图4 碱老化前后纤维的XRD图谱

3种纤维碱老化前后的XRD图谱见图4,根据图谱计算得到纤维的Xc,fc,D,d列于表1。其中,D和d分别对应建筑增强用PAN纤维(100)晶面、PET增强纤维(100)晶面和PP增强纤维(110)晶面。表1碱老化前后纤维的超分子结构参数Tab.1Supramolecular....

本文编号：4051734