【摘 要】
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磷石膏（PG）是一种高产量低利用率的工业固体废弃物,因其众多危害性而亟需资源化、无害化。磷石膏基复合胶凝材料（PGCs）是一种消耗磷石膏的有效途径,但其抗折强度低,耐水性能较差,因此常利用纤维进行改性。然而,在当前的纤维增强PGCs的研究中,存在着忽略纤维直径、使用材料和研究性能局限、研究方法不尽合理等关键问题,亟需进一步探究。为此,本研究将不同直径、长度和掺量的绿色高性能玄武岩纤维（BFs）掺入
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磷石膏（PG）是一种高产量低利用率的工业固体废弃物,因其众多危害性而亟需资源化、无害化。磷石膏基复合胶凝材料（PGCs）是一种消耗磷石膏的有效途径,但其抗折强度低,耐水性能较差,因此常利用纤维进行改性。然而,在当前的纤维增强PGCs的研究中,存在着忽略纤维直径、使用材料和研究性能局限、研究方法不尽合理等关键问题,亟需进一步探究。为此,本研究将不同直径、长度和掺量的绿色高性能玄武岩纤维（BFs）掺入一种新型磷石膏基复合材料中,制备了同一批次的玄武岩纤维增强磷石膏基复合材料（BFRPGCs）,并开展以下研究:（1）基于单因素试验,探究玄武岩纤维的直径、长度和掺量对PGCs的干缩性能、吸水率、孔隙率等物理性能及抗压强度、抗折强度、韧性等力学性能的影响情况,同时结合不同试样的X射线衍射（XRD）与扫描电子显微镜（SEM）,给出各混合物的物相组成及水化物,以分析纤维的作用机理。（2）基于两因素三阶乘响应面（RSM）试验探究玄武岩纤维的长度和掺量对PGCs的影响,同时以Box-Behnken RSM试验探究玄武岩纤维的直径、长度和掺量对PGCs的影响,建立两种RSM试验分析方法对于抗折强度、抗压强度、孔隙率、吸水率的回归模型,以验证响应面分析方法的可行性,并分析玄武岩纤维各参数对PGCs影响显著性,用以预测BFRPGCs的性能并实现其多目标优化。（3）探究玄武岩纤维的直径、长度和掺量对PGCs的耐水性能、干湿循环耐久性能和冻融循环耐久性能的影响,记录试样的抗折、抗压强度和质量,计算其软化系数、强度系数和溶蚀率,并记录试样表面的破坏情况,验证了一定参数范围内的玄武岩纤维能够改善PGCs的耐水及耐久性能。
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