- 文献综述（或调研报告）：
0背景
石膏是一种传统的胶凝材料，它是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，石膏的资源比较丰富，主要用作石膏胶凝材料和石膏制品。在胶凝材料体系中，石膏与石灰、水泥并列称为无机胶凝材料中的三大支柱。但纯石膏强度低、脆性大且耐水性能差，这在一定程度上降低了石膏的使用性能和应用范围。目前针对石膏进行改性处理来增加石膏的强度和耐久性已有了一定的研究，但是对于石膏基材料的流变与凝结性能的研究、纤维以及聚合物对石膏基材料流变和凝结性能的作用机理仍然比较少。如果能够探究出不同纤维、聚合物对石膏基材料浆体流变性能与凝结性能的影响规律，纤维以及聚合物对石膏基材料流变和凝结性能的作用机理，这对石膏的改性处理将具有重大的意义。
1纤维改性石膏基材料的研究现状
石膏是一种典型的脆性材料，因而通常用纤维对其进行增强，以提高材料的断裂能、韧性和抗冲击性能。纤维对石膏基材料的抗压强度、抗弯强度等力学性能的改善起着重要作用。纤维的掺入可以阻止裂纹的生成和扩展，抑制损伤的发展和积累，从而改善石膏的力学性能。当石膏受力时，应力传递给纤维，这种传递可以阻止裂纹的扩展。并大大提高了开孔强度。裂纹控制对复合材料的使用寿命起着至关重要的作用[1]。石膏浆体的扩展度和凝结时间在石膏塑性阶段起着重要的作用，随着纤维的增加，浆体的扩展度和凝结时间在逐渐减小。掺入不同纤维，对石膏基材料的屈服应力影响不同，对其塑性粘度的影响也不同[2]。
聚丙烯(PP)纤维，是以聚丙烯为原材料，通过特殊工艺制造而成的。是一种高强聚丙烯束状单丝纤维。具有质量轻、强度高、成本低、资源丰富等优点。贵州大学易秋等人[3]通过在石膏基体中加入聚丙烯纤维，形成一种纤维磷石膏复合材料，提高其力学性能。聚丙烯(PP)纤维，是以聚丙烯为原材料，通过特殊工艺制造而成的。是一种高强聚丙烯束状单丝纤维。具有质量轻、强度高、成本低、资源丰富等优点。
通过压缩试验。确定不同的聚丙烯纤维掺量对复合材料的抗压强度、弹性模量、破坏形态的影响。研究表明，聚丙烯纤维可以提高磷石膏的抗压强度和弹性模量，提高复合材料的延性。 因此，研究PP纤维对石膏基复合材料物理力学性能的影响是十分必要的。为了研究聚丙烯的作用，进行了大量的实验研究。邓等人[4]表明12 mm PP纤维的12%用量和3 mm PP纤维的9%用量是中间层的最佳选择。Gencel等人[5]据报道，蛭石能显著降低石膏基复合材料的抗压强度，而PP纤维的抗压强度略有提高。研究人员[6]还发现，当PP纤维含量为0.5%和1%时，石膏基复合材料的抗压强度分别提高了22.2%和55.6%。然而，文章[7]得出了一个相互矛盾的结论，即PP纤维对石膏基复合材料的抗压强度有负面影响。因此，有必要对其进行系统的研究。聚丙烯纤维对石膏基材料的影响取决于聚丙烯纤维在基体中的分布，以及纤维的纤维的尺寸、掺量及其在基体中的取向等因素的影响。
聚乙烯醇(PVA)纤维是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维，具有良好的抗蚀性、高结合强度、无毒等特点[9]。此外，聚乙烯醇纤维以其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性能，在工程水泥基复合材料设计中有着广泛的应用，大量文献报道了聚乙烯醇纤维用于增强水泥基复合材料的物理和力学性能[8]。聚乙烯醇纤维是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维。聚乙烯醇(PVA)纤维以其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性能，在工程水泥基复合材料(ECC)设计中有着广泛的应用。聚乙烯醇纤维具有良好的抗蚀性、高结合强度、无毒等特点[9]。伊瓦认为PVA纤维由于其亲水性[10]，可提高纤维与石膏基体之间的附着力。纤维类型、几何特性等因素 体积剂量对石膏基复合材料的性能有很大的影响[11]。Bezerra等人[12]报道了聚乙烯醇纤维比PP纤维更有效地增加弯曲应力。 水泥基复合材料的GTH和韧性，归因于PVA纤维的高附着力和较强的拉伸强度。
玻璃纤维具有直径小，耐腐蚀等优点，而且玻璃纤维的弹性模量比石膏的弹性模量高4倍，且玻璃纤维强度高，是一种比较理想的石膏制品的增强材料。济南大学曹杨等人，研究了玻璃纤维/石膏复合材料的耐水性能。玻璃纤维具有直径小，耐腐蚀等优点，而且玻璃纤维的弹性模量比石膏的弹性模量高4倍，且玻璃纤维强度高，是一种比较理想的石膏制品的增强材料。纤维经偶联剂和苯丙乳液共同处理后，对玻璃纤维石膏复合材料界面层起到了有效的改善作用,使界面层的强度超过了基体材料的强度。此界面层具有一定的柔性，松弛了成型过程中造成的附加应力，阻止了界面裂纹的扩展,使复合材料的整体强度和耐水性能得到了显著的提高[13]。
植物纤维环保材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制作多次、反复使用的物品，可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品，节省石油资源和能耗。山东建筑材料工业学院李国忠等人研究了植物纤维增强石膏复合材料的微观结构[14]。植物纤维环保材料具有强度高，表面纹理天然、质朴，颜色鲜艳，质感新颖，适合制作多次、反复使用的物品，可以替代部分塑料、玻璃、陶、瓷等制品，节省石油资源和能耗。植物纤维对复合材料的影响主要取决于纤维在基体中的分散情况，此外也受到纤维的尺寸、掺量及其在基体中的取向等因素的影响。同济大学花蕾、戴晓峰等人利用秸秆纤维、石膏制备新型绿色建筑复合材料的研究。在干湿条件下。通过研究发现，掺入3wt%碱处理过的秸秆时。试样具有最佳的抗折、抗压性能;当样品掺入4wt%的苯丙乳液后，该试样的防水性能达到了最优状态。经过试样的导热系数测试可以发现，掺入4wt%苯丙乳液的试样同样具有良好的保温性能。根据上述研究结果，可以确定制备此款非承重的绿色建筑复合材料的最佳配方为，在石膏基体中掺入9wt%水泥，3wt%含处理过的秸秆以及4wt%苯丙乳液。利用此配方制成力学防水及保温性能优异的新型绿色建筑板材，不仅能节约水泥与木材，而且还有利于充分利用农业废料、保护环境以及缩短板材的生产周期，值得在新型建筑功能材料领域推广和应用[15]。
2聚合物改性石膏基材料的研究现状
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