技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法。

背景技術(shù)：
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為解決堿礦渣膠凝材料脆性大的問題，參考土坯墻的做法在土坯體中摻入一些麥稈、稻桿等植物纖維來提高其延性，試驗中考慮向堿礦渣膠凝材料中摻入植物纖維來改善其脆性大的缺點。而且植物纖維大多數(shù)是農(nóng)業(yè)廢棄物，多數(shù)都被遺棄或焚燒，既占地方又污染環(huán)境，若加以回收利用，既可提高堿礦渣膠凝材料的延性又使得資源循環(huán)利用，還能減少秸稈燃燒污染環(huán)境，可謂一箭三雕，因此，研究植物纖維增強堿礦渣膠凝材料常溫下和高溫后力學(xué)性能，具有非常重要的理論和現(xiàn)實意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是提供一種植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，其特征是：首先是植物纖維的處理方式為堿處理，所述的堿處理是用質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液浸泡植物纖維20min或60min，然后過一遍清水，經(jīng)過處理的植物纖維放在陰涼處自然晾干，最終含水率在15%可以使用，所述的植物纖維分別摻入堿礦渣膠凝材料中。

所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，所述的植物纖維包括麥稈、稻桿、玉米桿，進行所述的堿處理20min，所述的麥稈、稻桿、玉米桿植物纖維含水率為16.8%、14.8%、17.4%，進行所述的堿處理60min，所述的麥稈、稻桿、玉米桿植物纖維含水率為14.2%、15.1%、14.4%。

所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，所述的堿礦渣膠凝材料包括重量份數(shù)為1的礦渣、重量份數(shù)為0.22的水玻璃、重量份數(shù)為0.05氫氧化鈉、重量份數(shù)為0.2的水；

將稱量好的氫氧化鈉顆粒倒入水玻璃中，用玻璃攪拌棒攪拌均勻，直至氫氧化鈉完全溶解，溶液中沒有懸浮白色絮狀物，再將配好的水玻璃放置在陰涼干燥通風處靜置1.5h，釋放溶解氫氧化鈉所產(chǎn)生的熱量，直到溶液溫度降至常溫；

將稱量好的礦渣、植物纖維放入攪拌鍋中，倒入配好的水玻璃，然后用攪拌機低速慢攪1min左右，緩慢倒入稱量好的水，繼續(xù)低速慢攪約5min，直到膠凝材料混合均勻；

將攪拌均勻的膠凝材料注入相應(yīng)尺寸的試模中，然后在混凝土振動臺上振蕩，排出其中的氣泡，最后包上一層保鮮膜放置在恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱中；

待養(yǎng)護24h后，拆模，拆模后包上保鮮膜，仍然放在恒溫恒濕的標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期為28d；

在各個試件達到28d后，放入高溫爐中進行高溫處理，具體處理溫度有200℃、400℃、600℃以及800℃。

有益效果：

1.本發(fā)明是一種植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，采用摻入植

物纖維解決了堿礦渣膠凝材料脆性大的問題，本申請參考土坯墻的做法在土坯體中摻入一些麥稈、稻桿等植物纖維來提高其延性，起到增強堿礦渣膠凝材料延性的作用。

本發(fā)明材料的主要來源是麥稈、稻桿、玉米桿，該材料為我國三大糧食作物的莖桿部分，來源廣泛，成本低廉，是最常見的三種植物纖維。

本發(fā)明的各個配合比的膠砂件在加入玉米桿的情況下強度也隨之增長，兩種處理方式（堿處理20min、堿處理60min）玉米稈對膠砂件強度增強作用并無明顯差別，堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料膠砂件抗壓強度略大。

本發(fā)明的植物纖維中麥稈、稻桿具有自重小，質(zhì)量輕等特點，所以更容易在膠砂件中分布均勻，可提高材料的延性，摻入麥稈的膠砂件強度比摻入稻桿、玉米桿的膠砂件強度略高。

附圖說明：

附圖1是本發(fā)明摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料的堿含量14%，水膠比0.3曲線圖。

附圖2是本發(fā)明摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料的堿含量12%，水用量35%曲線圖。

附圖3是本發(fā)明200℃溫度下的堿礦渣膠凝材料抗折試驗后斷裂情況圖。

附圖4是本發(fā)明400℃溫度下的堿礦渣膠凝材料抗折試驗后斷裂情況圖。

附圖5是本發(fā)明600℃溫度下的堿礦渣膠凝材料抗折試驗后斷裂情況圖。

附圖6是本發(fā)明800℃溫度下的堿礦渣膠凝材料抗折試驗后斷裂情況圖。

附圖7是本發(fā)明堿礦渣膠凝材料基體膠砂件高溫后的抗折強度變化圖。

附圖8是本發(fā)明摻入麥稈的堿礦渣膠凝材料高溫后的抗折強度變化圖。

附圖9是本發(fā)明200℃溫度后堿含量14%，水膠比0.3的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖10是本發(fā)明400℃溫度后堿含量14%，水膠比0.3的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖11是本發(fā)明600℃溫度后堿含量14%，水膠比0.3的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖12是本發(fā)明800℃溫度后堿含量14%，水膠比0.3的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖13是本發(fā)明200℃溫度后堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖14是本發(fā)明400℃溫度后堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖15是本發(fā)明600℃溫度后堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

附圖16是本發(fā)明800℃溫度后堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料掃描電鏡圖。

具體實施方式：

實施例1：

一種植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，首先是植物纖維的處理方式為堿處理，所述的堿處理是用質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液浸泡植物纖維20min或60min，然后過一遍清水，經(jīng)過處理的植物纖維放在陰涼處自然晾干，最終含水率在15%可以使用，所述的植物纖維分別摻入堿礦渣膠凝材料中。

實施例2：

根據(jù)實施例1所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，所述的植物纖維包括麥稈、稻桿、玉米桿，進行所述的堿處理20min，所述的麥稈、稻桿、玉米桿植物纖維含水率為16.8%、14.8%、17.4%，進行所述的堿處理60min，所述的麥稈、稻桿、玉米桿植物纖維含水率為14.2%、15.1%、14.4%。

實施例3：

根據(jù)實施例1所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，所述的堿礦渣膠凝材料包括重量份數(shù)為1的礦渣、重量份數(shù)為0.22的水玻璃、重量份數(shù)為0.05氫氧化鈉、重量份數(shù)為0.2的水；

將稱量好的氫氧化鈉顆粒倒入水玻璃中，用玻璃攪拌棒攪拌均勻，直至氫氧化鈉完全溶解，溶液中沒有懸浮白色絮狀物，再將配的好水玻璃放置在陰涼干燥通風處靜置1.5h，釋放溶解氫氧化鈉所產(chǎn)生的熱量，直到溶液溫度降至常溫；

將稱量好的礦渣、植物纖維放入攪拌鍋中，倒入配好的水玻璃，然后用攪拌機低速慢攪1min左右，緩慢倒入稱量好的水，繼續(xù)低速慢攪約5min，直到膠凝材料混合均勻；

將攪拌均勻的膠凝材料注入相應(yīng)尺寸的試模中，然后在混凝土振動臺上振蕩，排出其中的氣泡，最后包上一層保鮮膜放置在恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱中；

待養(yǎng)護24h后，拆模，拆模后包上保鮮膜，仍然放在恒溫恒濕的標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期為28d；

在各個試件達到28d后，放入高溫爐中進行高溫處理，具體處理溫度有200℃、400℃、600℃以及800℃。

實施例4：

根據(jù)實施例1或2或3所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，對摻入麥稈1%不同堿處理時間的膠凝材料膠砂件抗折強度試驗數(shù)據(jù)如下表1：

從表1中數(shù)據(jù)可以看到，摻入麥稈后，堿含量14%、水膠比0.3的試件強度較堿含量12%、水用量35%的試件稍高一些；植物纖維不同堿處理時間對試件強度影響不大。

試件破壞形態(tài)：

摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料膠砂件進行抗折試驗時，在達到最大破壞荷載的時候，大多未出現(xiàn)折斷現(xiàn)象，雖有較大裂縫但裂而未斷。

摻入植物纖維的膠砂件，植物纖維在其中分布較為均勻，但是植物纖維是中空結(jié)構(gòu)，在膠凝材料凝結(jié)過程中會產(chǎn)生氣泡，容易造成應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以其抗折強度與堿礦渣膠凝材料基體的強度相比較小，但是，加入植物纖維使得膠砂件延性增強，膠砂件在進行完抗折試驗后，均裂而未斷。

加入稻稈（堿處理20min、堿處理60min）的堿礦渣膠凝材料進行抗壓試驗后，試驗數(shù)據(jù)如下表2：

從表2中數(shù)據(jù)可以看出：隨養(yǎng)護齡期的增長，摻入兩種處理方式的稻桿1%的膠砂件強度也隨之增長；兩種處理方式（堿處理20min、堿處理60min）稻稈對膠砂件強度增強作用相當；堿含量14%，水膠比0.3的堿礦渣膠凝材料膠砂件的抗壓強度略高。這與摻入麥稈的堿礦渣膠凝材料膠砂件強度變化規(guī)律相似，但其強度要比摻入麥稈的堿礦渣膠凝材料膠砂件強度稍顯遜色。

摻入玉米稈（堿處理20min、堿處理60min）1%的堿礦渣膠凝材料膠砂件

進行抗壓試驗后，試驗數(shù)據(jù)如下表3：

結(jié)論：從表3中數(shù)據(jù)可以看出：隨養(yǎng)護齡期的增長，各個配合比的膠砂件在加入玉米桿的情況下強度也隨之增長；兩種處理方式（堿處理20min、堿處理60min）玉米稈對膠砂件強度增強作用并無明顯差別；堿含量12%，水用量35%的堿礦渣膠凝材料膠砂件抗壓強度略大。

植物纖維中麥稈和稻桿具有自重小，質(zhì)量輕等特點，所以更容易在膠砂件中分布均勻，可提高材料的延性。相對而言，摻入麥稈的膠砂件強度比摻入稻桿的膠砂件強度略高。

玉米桿雖然同樣自重小，質(zhì)量輕，但單個體積大，呈片狀，質(zhì)地較硬，且表面光滑，在振蕩過程中玉米桿容易漂浮在試件表面，其在堿礦渣膠凝材料膠砂件內(nèi)部分布并不均勻，只存在于試件表面薄薄一層，摻入玉米桿的試件近似于堿礦渣膠凝材料基體膠砂件，所以其抗壓強度與堿礦渣膠凝材料基體膠砂件的抗壓強度相差不大，基本上未起到增強堿礦渣膠凝材料延性的作用。

實施例5：

根據(jù)實施例1-4所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料立方體試件強度，摻入植物纖維（堿處理20min麥稈1%、堿處理60min麥稈1%）的堿礦渣膠凝材料立方體試件進行抗壓試驗后，其立方體抗壓強度見表4：

從表4中數(shù)據(jù)可以看出：隨著養(yǎng)護齡期的增長，兩種配合比的堿礦渣膠凝材料立方體試件在常溫條件下的抗壓強度均有一定程度的提高，3d時的強度為28d的55%左右，7d時的強度是28d的65%左右；堿含量12%、水用量35%的立方體試件強度略高。

在進行測定摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料立方體試件抗壓強度試驗時，其實驗現(xiàn)象與測定堿礦渣膠凝材料基體立方體試件抗壓強度試驗時的實驗現(xiàn)象類似，但并沒有那么劇烈，一些試件在破壞時甚至可以基本保持原樣，而且，試件在破壞時候并沒有發(fā)生巨大炸裂聲和碎屑飛濺等實驗現(xiàn)象，這說明摻入植物纖維后，堿礦渣膠凝材料的脆性得到很大改善。

實施例6：

根據(jù)實施例1-5所述的植物纖維增強堿礦渣膠凝材料及其制備方法，堿礦渣膠凝材料高溫后力學(xué)性能：

依據(jù)確定好的比例用天平稱量各種原料的質(zhì)量見表5：

植物纖維摻量見表6：

將稱量好的氫氧化鈉顆粒倒入水玻璃中，用玻璃攪拌棒攪拌均勻，直至氫氧化鈉完全溶解，溶液中沒有懸浮白色絮狀物，再將配好水玻璃放置在陰涼干燥通風處靜置1.5h，釋放溶解氫氧化鈉所產(chǎn)生的熱量，直到溶液溫度降至常溫；將稱量好的礦渣、植物纖維放入攪拌鍋中，倒入配好的水玻璃，然后用攪拌機低速慢攪1min左右，緩慢倒入稱量好的水，繼續(xù)低速慢攪約5min，直到膠凝材料混合均勻；將攪拌均勻的膠凝材料注入相應(yīng)尺寸的試模中，然后在混凝土振動臺上振蕩，排出其中的氣泡，最后包上一層保鮮膜放置在恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱中；待養(yǎng)護24h后，拆模，拆模后包上保鮮膜，仍然放在恒溫恒濕的標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期為28d；在各個試件達到28d后，放入高溫爐中進行高溫處理，具體處理溫度有200℃、400℃、600℃以及800℃。

高溫后堿礦渣膠凝材料試件具體試驗步驟如下：

1.將摻入植物纖維堿礦渣膠凝材料膠砂件（40mm×40mm×160mm）整齊放入高溫爐中，并且記錄各試件在爐腔中的位置；

2.調(diào)試高溫爐的升溫模式，即每半小時升高100℃，在達到最高溫度后，恒溫兩小時；

3.200℃和400℃高溫后，直接將爐門打開一小部分，讓爐腔及試件自然散熱至室溫；600℃和800℃高溫后，讓試件在爐腔內(nèi)放置24h，然后再將爐門打開一小部分，讓爐腔及試件自然散熱至室溫，然后再取出處理后的試件，進行抗折和抗壓試驗。

堿礦渣膠凝材料膠砂件（40mm×40mm×160mm）的表面特征隨溫度變化情況見表7。

由常溫到800℃高溫，試件的顏色由深墨綠色到灰白色逐漸變淺，表面光澤度也隨溫度的升高而降低，同時試件的質(zhì)量也隨之降低。溫度較低（200℃以下）時候，試件表面沒有肉眼可見的裂縫，也無掉皮、缺角、疏松等不良現(xiàn)象；溫度較高（400℃以上）時候，試件表面裂縫數(shù)量，裂縫寬度都隨溫度的升高而逐漸加大；在溫度達600℃以上時，出現(xiàn)貫通橫向裂縫，甚至試件直接斷裂。

堿礦渣膠凝材料立方體試件（100mm×100mm×100mm）的表面特征隨溫度變化情況見表8。

在常溫條件下，堿礦渣膠凝材料立方體試件呈現(xiàn)深墨綠色，表面光滑，有光澤，隨著溫度的升高，試件顏色逐漸由深墨綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨?，越來越淺，表面越來越粗糙，到800℃時候，表面幾乎沒有光澤，與混凝土試件類似。隨著溫度的升高，立方體試件的質(zhì)量也越來越輕，試件表面的裂縫越來越多，裂縫寬度越來越大。掉皮、缺角、疏松等不良現(xiàn)象均比堿礦渣膠凝材料膠砂件（40mm×40mm×160mm）出現(xiàn)的少。

高溫后膠砂件抗折強度

用以上方法測得40mm×40mm×160mm膠砂件的抗折強度，養(yǎng)護齡期為28d。采用兩種較優(yōu)配合比的膠砂件，來研究其高溫后抗折強度的變化規(guī)律，第一種配比是礦渣為原料、模數(shù)1.0的鉀水玻璃來作為堿性激發(fā)劑、堿含量14%、水膠比0.3，另一種配比是礦渣為原料、模數(shù)1.0的鉀水玻璃來作為堿性激發(fā)劑、堿含量12%、水用量占礦渣35%。摻入兩種處理方式植物纖維（堿處理20min麥稈、堿處理60min麥稈）各1%，其中一個比例、一種植物纖維、一個溫度測三個試件的抗折強度，共需測60個試件的強度。具體實驗數(shù)據(jù)見表9。

從表9中數(shù)據(jù)可以看出：堿礦渣膠凝材料的抗折強度隨溫度的升高逐漸降低。在常溫到200℃這一階段，強度下降明顯；200℃到400℃這一階段，強度下降的趨勢減緩；在400℃到800℃這一階段，強度再次明顯下降。植物纖維的處理方式（堿處理20min、堿處理60min）對試件強度基本上沒有影響。堿含量14%，水膠比0.3配比的試件經(jīng)較低溫度后抗折強度比堿含量12%，水用量35%配比的試件強度略高，但經(jīng)較高溫度后堿含量12%，水用量35%配比的試件強度略高。

堿含量14%，水膠比0.3配比的試件中水的含量要少于堿含量12%，水用量35%配比的試件，所以前期溫度較低階段（常溫20℃~400℃）自由水蒸發(fā)后，前者試件中出現(xiàn)的孔洞較少，應(yīng)力集中現(xiàn)象較弱，因此，強度較高，又由于堿含量14%，水膠比0.3配比的試件中堿含量較大，所以后期溫度較高階段（600℃~800℃），試件中產(chǎn)生的鎂黃長石較多，因此后期堿含量14%，水膠比0.3配比的試件強度略低于堿含量12%，水用量35%配比的試件強度。

高溫后，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料經(jīng)抗折試驗后的折斷情況也不盡相同。在溫度較低階段（400℃以下），堿礦渣膠凝材料仍然脆性較大，所以試驗完成后，膠砂件基本都被折斷成兩半，從折斷面看，雖然植物纖維未能顯著提高膠砂件的抗折強度，但是植物纖維使材料延性增強。在溫度較高階段（400℃以上），堿礦渣膠凝材料的物相逐漸改變，植物纖維仍保持完整形態(tài)，因此，膠砂件經(jīng)抗折試驗后，基本裂而不斷，甚至出現(xiàn)延性材料特征曲線。

高溫后膠砂件抗壓強度

與常溫試驗一樣，摻入一定量植物纖維的堿礦渣膠凝材料膠砂件（40mm×40mm×160mm）經(jīng)抗折強度測定后，膠砂件折斷成兩半，將其中一半視作一個單獨的抗壓試件，尺寸約為40mm×40mm×80mm，對其進行抗壓試驗（將試件成型時兩個側(cè)面作為受壓面，受壓面積為40mm×40mm）后，得到堿礦渣膠凝材料膠砂件的抗壓強度。還是以上兩種較優(yōu)配合比：以礦渣為原料，模數(shù)1.0的鉀水玻璃為堿性激發(fā)劑，堿含量14%，水膠比0.3；以礦渣為原料，模數(shù)1.0的鉀水玻璃為堿性激發(fā)劑，堿含量12%，水用量占礦渣35%。分別摻入兩種處理方式的植物纖維（堿處理20min麥稈、堿處理60min麥稈）1%。分別進行不同溫度高溫處理（20℃、200℃、400℃、600℃、800℃），養(yǎng)護齡期為28d。其中一個比例，一種植物纖維，一個溫度測三個膠砂件，一個膠砂件折斷成兩半，即共需要測96個試件得強度。具體實驗數(shù)據(jù)見下表10：

從表10中試驗數(shù)據(jù)可知：在常溫至200℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料的抗壓強度均會出現(xiàn)一定程度的下降，并且下降趨勢較急促；在200℃至400℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料的強度又會略微回升；在400℃至800℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料的強度又出現(xiàn)一定程度下降。

摻入麥稈的堿礦渣膠凝材料高溫后的抗折強度變化如附圖8所示，

其中A堿含量14%，水膠比0.3，堿處理20min，B堿含量14%，水膠比0.3，堿處理60min，C堿含量12%，水用量35%，堿處理20min，D堿含量12%，水用量35%，堿處理60min。

出現(xiàn)上述情況與植物纖維增強堿礦渣膠凝材料內(nèi)部構(gòu)成隨溫度升高有關(guān)，隨溫度升高，堿礦渣膠凝材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生一定變化，首先自由水蒸發(fā)，材料內(nèi)部留下一定的孔洞，導(dǎo)致應(yīng)力集中，故而強度會下降明顯；接下來，水化硅酸鈣凝膠分解，失去結(jié)合水，生成鎂黃長石，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫з|(zhì)物相，所以抗折強度降低，而抗壓強度會有稍許回升；最后水化硅酸鈣凝膠分解完全，逐漸被鎂黃長石取代，強度下降。

高溫后立方體試件抗壓強度

采用100mm×100mm×100mm的立方體試塊測定堿礦渣膠凝材料在高溫后的立方體抗壓強度隨溫度升高的變化情況。兩種較優(yōu)配合比（堿含量14%、水膠比0.3和堿含量12%、水用量35%），5個溫度段（20℃、200℃、400℃、600℃、800℃），一種配合比，一個溫度段測定三個立方體試塊的立方體抗壓強度，共需測30個試塊的立方體抗壓強度。具體實驗數(shù)據(jù)見表4-7。

由表11中數(shù)據(jù)可以看出：隨著溫度的升高，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料的殘余抗壓強度變化的情況基本一致。在常溫到200℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料的抗壓強度隨溫度升高而降低；在200℃到400℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試件的抗壓強度又出現(xiàn)一定程度的回升；在400℃到800℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試件的抗壓強度再次下降。

引起上述現(xiàn)象的原因與植物纖維增強堿礦渣膠凝材料膠砂件抗壓強度隨溫度升高原因相同。在常溫到200℃階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試件內(nèi)部自由水蒸發(fā)，從而在試件內(nèi)部會出現(xiàn)一些空隙和裂縫，裂縫的尖端在試件加載過程中會出現(xiàn)應(yīng)力集中和裂縫擴張現(xiàn)象，所以在這一階段植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試件的抗壓強度會有所下降；在200℃到400℃階段，自由水已經(jīng)蒸發(fā)殆盡，材料中的結(jié)合水繼續(xù)在高溫作用下脫出，進而使得礦渣的膠合作用增強，應(yīng)力集中現(xiàn)象得到緩解，所以在這一階段，植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試件的抗壓強度又會有一定程度的回升；在400℃到800℃階段，礦渣水化產(chǎn)物——水化硅酸鈣凝膠分解，同時生成鎂黃長石，材料的物相組成由非晶相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫?，故而堿礦渣膠凝材料立方體試件在這一溫度段條件下抗壓強度再次降低。

摻入植物纖維（堿處理20min麥稈、堿處理60min麥稈）1%的堿礦渣膠凝材料立方體試塊經(jīng)高溫后的抗壓強度試驗數(shù)據(jù)如表12（表12的表頭植物纖維應(yīng)改成麥稈1%）。

由表12中數(shù)據(jù)可知：植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體抗壓強度隨溫度升高的變化情況與膠砂件抗壓強度變化的情況基本一致，究其原因，也與植物纖維增強堿礦渣膠凝材料物相組成有關(guān)：隨著溫度升高，首先自由水蒸發(fā)，材料內(nèi)部留下一定的孔洞，導(dǎo)致應(yīng)力集中，故而強度會下降明顯；接下來，水化硅酸鈣凝膠分解，失去結(jié)合水，生成鎂黃長石，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫з|(zhì)物相，所以抗折強度降低，而抗壓強度會有稍微回升；最后水化硅酸鈣凝膠分解完全，逐漸被鎂黃長石取代，強度下降。

在進行抗壓試驗后，高溫后植物纖維增強堿礦渣膠凝材料立方體試塊的破壞形態(tài)與膠砂件基本一致，均呈現(xiàn)為兩個對頂角錐體。試驗現(xiàn)象也如出一轍：在溫度較低階段（400℃以下），試驗在臨近極限荷載時，會發(fā)出一定的破裂聲，并且少許碎塊崩出；在溫度較高階段（400℃以上），破裂聲明顯變小，破壞程度較低。

℃、400℃、600℃、800℃高溫后植物纖維增強堿礦渣膠凝材料掃描電鏡照片如附圖所示。

結(jié)論：由附圖9-16可知：200℃、400℃、600℃、800℃高溫后，植物纖維仍能夠保持完整桿狀形態(tài)，植物纖維與堿礦渣膠凝材料基體之間只有少量較窄裂縫甚至無裂縫，植物纖維表面鋸齒結(jié)構(gòu)與基體咬合作用明顯，說明植物纖維經(jīng)高溫后，與基體相容性提高，這有力地解釋了摻入植物纖維的堿礦渣膠凝材料在高溫后，抗壓強度雖有降低，但是其表現(xiàn)出明顯的延性特征，說明摻入植物纖維可大大改善堿礦渣膠凝材料的脆性。