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Effect of accelerated carbonation on the microstructure and physical properties of hybrid fiber-cement composites 加速碳化对纤维水泥复合材料中微观结构和物理性能的影响 翻译者（第三组：李亚楠 徐安君 陈俊辉） Keywords: Cellulose fibers Synthetic fibers Cement based materials Reinforcement Calcium carbonate 摘要： 碳酸盐通过二氧化碳的扩散在纤维-水泥复合材料基质中的不饱和的孔隙中发生反应，并通过它与普通硅酸盐水泥（主要是氢氧化钙和CSH相）的水化产物发生反应。在纤维水泥生产中使用这种技术用来降低水泥基体的碱度是一个有趣的过程，这可以破坏纤维素纤维增强材料中的碱度。这也是一个替代石油基纤维封存二氧化碳的一个举措。因此，在本实验的目的是为了表明加速碳化对微观结构、纤维素浆化、合成纤维的增强、纤维-水泥复合材料物理性能的影响。加速碳化会增加体积密度（BD）并降低表观孔隙率（AP）。SEM显微照片表明，从所述碳酸化反应形成的碳酸钙（CaCO3）沉淀在基质里的孔隙结构中，影响纤维素纤维和水泥基体中的碳酸化复合物之间的交界面，减小围绕在纤维素纤维周围损害纤维水泥性能的孔隙 1.简介 纤维 - 水泥产品作为制造建筑材料由于其通用性已广泛应用于世界中，如平板墙壁，波纹片和水箱，目前在发展中国家的大多数房屋，以及在农业和工业建筑（Ikai等，2010）。 由于对石棉使用的限制，就导致了需要寻找替代加工纤维，如植物纤维和合成纤维。植物纤维被广泛使用在大多数发展中国家，本身有着几个 有用的特性，如低密度，可再生性质，生物降解性，可用性，拥有多种形态以及低成本。另一方面，合成纤维的开发从化石燃料中获得。有人担心对于这些纤维在目前的市场需求中属于成本高的纤维（高达约40％的原料的总成本），负担起纤维水泥生产的费用是不切实际的。在空气固化纤维水泥生产中降低合成纤维的含量是降低生产成本一种有效的方式（Dias等人，2010）。 使用植物纤维和纤维素纤维的有一种缺点是周围pH到达了13左右时它们在高碱硅酸盐水泥基质会发生矿化，矿化的纤维素纤维是从波特兰水泥的溶解所引起的自由离子该渗透到纤维腔相（内腔），导致的再沉淀的钙矾石/胍乙啶从工艺获得了4毫米公称厚度的纤维水泥样品。工艺最常用的一个生产纤维水泥然后，绿色的纤维水泥板切割，成型（如瓦楞）和固化。Dias et al. (2010).中找到。 平均配方是大约70%的波特兰水泥类型II-E(NBR 11578,1991),24%的碳酸钙填料、4%的桉树纸浆纤维素和2%的聚乙烯醇(PVA)纤维。碳酸钙填料（石灰石）通常用于在工业中替代波特兰水泥的部分，以减少涉及生产纤维水泥的成本。 预处理(水饱和空气)样本提交4 h和10 h加速碳化的人工气候室在60 C和90%相对湿度(RH)。二氧化碳含量在人工气候室监控到15%左右。然后取出碳酸复合材料并保持在水饱和的空气在25 C左右直到特性测试。(Taylor, 1997; Hoppe Filho, 2008). 在氮气气氛中进行分析，用60毫升/分钟流动。在加热速率为10 9℃/分钟，在氧化铝坩埚中以3.4毫升的体积。 2.2．扫描电子显微镜 扫描电子显微镜（SEM）用二次电子（SE）的图像检测器，操作在20.0千伏的加速电压，用于对所述复合材料的断裂面的微观结构的可视化。断裂表面被黄金涂层Bal-Tec SCD050涂层系统之前被在Zeiss LEO Evo 40显微镜分析。 背散射电子（BSE）图像检测器在约15.0千伏和20.0千伏操作施加用于观察切割和抛光的表面。BSE的成像来研究矩阵的过渡区。BSE标本的准备是采用环氧树脂来完成真空（80千帕表压）浸渍。BSE样品进行手工抛光碳化硅砂纸顺序的磨粒尺寸320，600，1200和2000为2分钟，使用酒精作为润滑剂。抛光样品在FEI Quanta 600 (FEG) 显微镜分析之前被涂碳。 约二十SEM显微图得到每个组合治疗,只是典型的微观结构观察的图像被使用在这个手稿。 2.3.纤维水泥复合材料的物理特性 表观孔隙率（AP）和体积密度（BD）的复合材料是从六个试样的平均值得到（160毫 30毫米 4毫米），用于每个条件，以下通过标准ASTM C948-81（2009）规定的程序。碳化过程中的4和10小时的CO2吸收量的定量可估是从的碳酸复合材料的干重变化的值来实现。 3.结果与讨论 3.1.加速碳化的评价 图1描述了质量损失(TG)和微分减肥(DTG)复合材料的不同碳化条件。在样品