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5.1纤维方向对岩棉条剪切性能的影响将
表1所列标准状态岩棉条剪切强度、模量对比图见图(3、4)。
从表1和图3、4中可以看出,同一样品试样的纵向剪切强度和模量均比横向高。A样纵向剪切强度约为横向的2.76倍,纵向剪切模量约为横向的
3.49倍;B样纵向剪切强度约为横向的2.06倍,纵向剪切模量约为横向的2.68倍。导致这种现象的原因是:①纵向剪切试件在受到剪切力作用时,岩棉纤维打招引起相互勾连,使纵向剪切试件能承受较大的剪切载荷,同时增强了整体结构的抗变形能力。纵向剪切试件失效模式为纤维剪切断裂(如图5a);②横向剪切试件由于岩棉纤维一层一层堆叠,层与层之间的连接相对薄弱,上下两层岩棉纤维可模拟为矩形结构。在受到剪切力作用时,随着两个剪切面相对位移的增加,矩形变形为平行四边形,横向剪切试件整体结构已遭破坏,失效模式为结构变形分层(如图5b)。因此在相对较小的剪切载荷作用下,横向剪切试件结构易发生变形,因而横向岩棉条剪切强度和剪切模量较低。
5.2浸泡处理对岩棉条剪切性能的影响根据表1的数据,绘制纵、横向剪切强度浸泡前后对比图如图6、图7。
从表1和图6、图7可以看出,同一样品浸泡处理后,与标准状态相比,纵向剪切强度和模量降低,横向剪切强度和模量变化不显著。经浸泡处理7天和28天后,A样纵向剪切强度保留率分别为77.5%和67.2%,剪切模量保留率分别为87.6%和91.8%;B样纵向剪切强度保留率分别为87.6%和87.5%,剪切模量保留率分别为83.0%和82.6%。A样横向剪切强度保留率分别为113.3%和123.5%,剪切模量28天保留率为108.5%;B样横向剪切强度保留率分别为121.1%和103.3%,剪切模量保留率分别为127.3%和84.8%。
岩棉条经浸泡处理,其剪切强度、剪切模量随时间变化趋势如图8所示。从图8可看出,随着浸泡处理时间的增加,岩棉条纵向剪切强度、剪切模量均随之下降,但下降幅度趋于平缓;而横向剪切性能变化趋势不显著。造成这种现象的原因是:①岩棉条经浸泡处理后,纵向结构受到一定程度的破坏,导致剪切强度和模量均降低,但随着浸泡时间的增加,岩棉条内吸水逐渐饱和,吸水量趋于平衡,浸泡处理对岩棉条纵向剪切性能的影响也趋于平缓;②岩棉条横向矩形结构经浸泡处理后,仍容易在较低载荷下变形为平行四边形,以致横向剪切破坏模式依然是结构分层破坏。由此可见:浸泡处理对岩棉条纵向剪切性能影响较大,而对横向剪切性能来说,结构分层破坏的影响比浸泡处理更大。5.3老化处理对岩棉条剪切性能的影响根据表1数据,绘制纵、横向剪切强度老化前后对比图,如图9,图10。



由表1和图9、图10中可以看出,经老化处理后,岩棉条纵向剪切强度、模量均比标准状态下低;而横向剪切性能变化不显著。经老化处理7天和28天后,A样纵向剪切强度保留率分别为57.5%
和57.4%,剪切模量保留率分别为55.6%和68.5%;B样纵向剪切强度保留率分别为64.0%和65.7%,剪切模量保留率分别为60.6%和68.2%。A样横向剪切强度保留率分别为91.4%和94.1%,剪切模量老化28天保留率为98.4%;B样横向剪切强度保留率分别为83.8%和74.8%,剪切模量保留率分别为78.0%和117.1%。岩棉条经老化处理,剪切强度、模量随时间变化趋势如图11所示。从图可看出,随着老化处理时间的增加,岩棉条纵向剪切强度、剪切模量均随之下降,并且下降幅度趋于平缓;而横向剪切性能变化趋势不明显。
这种现象与浸泡处理后岩棉条剪切性能变化规律类似,形成的原因也类似:①岩棉条经过老化处理后,纵向的纤维组分及结构受到破坏,导致纵向剪切性能降低,但随着老化时间的增加,高温高湿环境对岩棉条剪切性能的影响趋于平缓;②而对岩棉条横向剪切性能来说,岩棉纤维层状结构的影响更大。由于矩形结构易在较低剪切载荷下变形为平行四边形结构,剪切破坏模式依然是分层破坏,因此老化处理后,横向岩棉条剪切性能与初始状态相近。
 
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