建筑复合材料中不同材料间的界面是一个薄弱环节,对复合材料性能有重要影响。本文利用扫描电镜分析、红外光谱分析、热学性能分析、力学性能分析等手段,对菌丝复合板材、沥青复合建材及水泥基复合建材的界面改性进行研究,得到如下结论:(1)在多次出菇后的菇包废料中添加适量新的稻草、龙眼壳、棉籽壳等农业下脚料,或添加适量的淀粉等养分作为基料,装入试模,在约100kPa压强下成型;成型后表面覆盖保鲜膜,在避光潮湿的房间放置,让菌丝重新萌发生长;待菌丝生长包裹农作物下脚料后,干燥样品,脱模;再以丁苯胶乳和聚氨酯涂覆板材表面,可制备出体积密度小、导热系数值低于0.06w/m.k的菌丝复合板材。(2)基料和菌种的种类对菌丝复合板材的性能有较大的影响。研究结果表明,棉籽壳表面带有细小绒毛纤维与菌丝连接,其尺寸稳定性及强度较高,用于制备菌丝复合板材更为有利;茶39菌丝粗壮、生长浓密,能覆盖棉籽壳,形成良好的菌丝网络,制品的比强度较高。(3)在培养基中掺入不大于5%的丁苯乳液,既不影响菌丝的生长,还可与菌丝形成双重网络,包裹基料表面,填充基料中空隙,起到一定粘结作用,故使基料连接更紧密,提高了菌丝复合板材的比强度。培养基料表面喷洒0.5%硅烷偶联剂,既不影响丁苯乳液菌丝复合板材中菌丝的萌发和生长,又可进一步增强胶乳与基材的界面粘结力,提高复合板材的比强度。(4)在培养基中掺入约10%聚乙烯醇颗粒,对菌丝的萌发和生长过程也没有影响,当复合板材在烘干的过程中固态聚乙烯醇溶于培养基内所含的水中,分散填充板材中的孔隙,覆盖在培养基和菌丝的表面,形成新的网络体系,增强基料、菌丝界面间的粘结作用,提高板材强度。(5)在培养基中掺入约1%玻璃纤维,可改善菌丝复合板材干燥后表面掉渣、干缩变形等缺点,降低其2h吸水厚度膨胀率,提高了制品的抗弯强度与比强度。玻璃纤维经过硅烷偶联剂表面处理后,通过化学键合在玻纤表面形成了一层偶联剂层,与聚合物胶乳复合制备复合菌丝板材,改善了玻璃纤维与胶乳界面结合,增强了与基料、菌丝的粘结作用,提高了板材的比强度。其中改性稻草基菇包下脚料菌丝复合板材相对基准菌丝板材,其抗弯强度提高135.8%,比强度提高76.6%;改性棉籽壳基菇包下脚料菌丝复合板材,其抗弯强度相对基准菌丝板材提高99.7%,比强度提高47.3%。(6)提高建筑复合材料强度的一个重要途径是通过界面改性,在不同组成的材料间增设过渡界面层,可提高它们之间的粘结性能。钢材或水泥胶砂试件表面涂覆硅烷偶联剂水溶液形成偶联层;再以表面张力小、与热沥青有良好相容性的乳化沥青喷涂,形成连续覆盖的中间界面层,才以热沥青粘结。经二次界面改性后,可明显提高热沥青与钢材或水泥胶砂试件界面的粘结强度。水泥胶砂试件涂覆0.6%硅烷偶联剂KH-550水溶液后再用乳化沥青和热沥青粘接,其28d抗拉强度比未经表面处理而直接用热沥青粘结的试件提高208.8%;钢材经浓度为0.6%的硅烷偶联剂KH-550和乳化沥青二次界面改性后,再以热沥青粘接,其试件的28天抗拉强度比直接用热沥青粘结试件提高50.0%。(7)在普通水泥砂浆和丁苯胶乳砂浆及混凝土中直接掺入0.2-1.5%的硅烷偶联剂KH550,可获得两方面的效果。一是增强了水泥与砂之间以及胶乳、水泥浆体与骨料的界面结合,明显提高了砂浆的强度。二是偶联剂被水泥颗粒所吸附,促进水泥颗粒分散,改善了砂浆的流动性和保水性。硅烷偶联剂KH550掺量约0.5%时,其两方面的效果较好。(8)红外光谱分析显示,经过偶联剂处理后的砂浆粉、钢纤维表面形成了一层偶联层,从而改善聚合物砂浆的力学性能;硅烷低聚物可与钢材表面的羟基反应,有效地改善钢纤维砂浆以及它们的聚合物改性砂浆的界面粘结,增强了其力学性能。以浓度为0.5%的硅烷偶联剂处理钢纤维后,钢纤维(掺量为1.5%)水泥砂浆28d抗折强度提高17.7%,钢纤维聚合物水泥砂浆抗折强度提高31.7%。本研究不仅对利用农业下脚料制备新型菌丝复合板材有重要意义,而且可指导传统沥青复合建材和水泥基复合材料的界面改性,从而改善其综合性能。