【摘 要】
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石膏基复合材料（Gypsum Matrix Composites,简称GMC）因其取材便捷、节能环保、质轻的特点在建筑装饰材料领域得到广泛应用,然而石膏材料耐水性能较差,使其工程应用范围受到限制,因而对石膏进行改性研究是提高其功能特性的必要手段。因此,本文采用石灰、水泥、陶粒及草纤维对GMC进行改性,研究了单掺和复掺石灰、水泥、陶粒、草纤维对GMC力学性能、耐水性能及热工性能的影响规律,并通过SA
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石膏基复合材料（Gypsum Matrix Composites,简称GMC）因其取材便捷、节能环保、质轻的特点在建筑装饰材料领域得到广泛应用,然而石膏材料耐水性能较差,使其工程应用范围受到限制,因而对石膏进行改性研究是提高其功能特性的必要手段。因此,本文采用石灰、水泥、陶粒及草纤维对GMC进行改性,研究了单掺和复掺石灰、水泥、陶粒、草纤维对GMC力学性能、耐水性能及热工性能的影响规律,并通过SAS软件对GMC的性能参数进行数值模拟分析,从而建立GMC性能变化模型,为优化GMC配制技术提供理论基础。本文研究得出的主要结论如下。（1）探明了单掺石灰、水泥、陶粒、草纤维对GMC力学性能和耐水性能的影响规律。结果表明,掺加石灰和水泥可显著提高GMC的力学强度和耐水性;掺加陶粒会明显降低GMC的吸水率,且当陶粒掺量为10%～40%时,GMC的干抗压强度显著提高,而陶粒掺量大于20%时,GMC的湿强度和软化系数显著减低;掺加草纤维会降低GMC的力学强度和耐水性,而当其掺量为1%时,GMC的干抗折强度小幅度提高。（2）基于均匀试验方法研究了复掺石灰、水泥、陶粒、草纤维对GMC性能的影响规律,并基于SAS软件分析建立了 GMC的性能变化模型。结果表明,石灰掺量为2%～5%时,GMC的干抗压强度随石灰掺量的增加逐渐提高,而湿抗压强度和抗折强度不断降低,且吸水率逐渐上升,密度逐渐下降;水泥掺量为4%时会提高GMC的强度,并降低其吸水率,随着水泥掺量的增加,GMC密度逐渐增加;掺加草纤维会降低GMC的力学性能、耐水性能及密度;掺加陶粒会提高GMC的强度。（3）探明了单掺和复掺石灰、水泥、陶粒、草纤维对GMC热工性能的影响规律,并基于SAS软件分析建立了 GMC的热工性能变化模型。结果表明,石灰单掺量大于10%时,GMC的导热系数随其掺量的增加不断降低,水泥单掺对GMC热工性能的影响较小,陶粒单掺会降低GMC的比热容,但对其他热工性能参数影响较小,草纤维单掺量为1%～4%时,GMC的热工性能显著改善;复掺石灰、水泥、陶粒、草纤维时,草纤维掺量在1%～2.5%之间,GMC的导热系数随着其掺量的增加不断减小,而热阻逐渐增大,水泥掺量在4%～16%之间,GMC的比热容和蓄热系数随其掺量的增加逐渐变大,而石灰和陶粒的掺入对GMC的热工性能影响较小。
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