DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2022.104760

蒸压加气混凝土（AAC）密度低，抗压强度适中，具有优良的隔热和隔音能力，适用于建筑非承重墙。然而，多孔AAC砌块通常抗弯强度较低，因此在使用期间容易开裂。在此，研究者将竹纤维素纳米纤维（BCNF）掺入AAC基质中以增强机械强度。通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷（KH590）进一步改性BCNF，以改善BCNF与AAC基质之间的界面结合。结果表明，添加0.3wt%KH590改性BCNF的AAC的抗弯强度和抗压强度分别比未添加BCNF的对应物高49.2%和20.7%。AAC浆液属于带屈服值的假塑性流体，可用Bingham流变模型描述。随着剪切速率的增加，AAC浆料的应力增加，粘度呈指数下降。通过FTIR、XPS、NMR和SEM分析表征了BCNF/AAC基质的界面结合。证实KH590的硅氧烷基团与BCNF的羟基发生反应，从而使BCNF与疏水部分接枝并提高其与AAC基质的界面粘附性。此外，将从石材加工厂收集的花岗岩粉末用作AAC基质的主要成分。本研究为利用可再生材料和固体废弃物制备高性能AAC作为绿色建筑材料提供了一条可行的途径。

图1.AAC块的制备流程。

图2.AAC浆料流动性测试过程。

图3.BCNF和MCNF的表征。（a）FTIR光谱，（b）XRD曲线，（c）XPS宽扫描光谱，（d）C1s XPS光谱，（e）13C NMR光谱，和（f）29Si NMR光谱。

图4.AAC浆料的流动性。

图5.AAC浆料的流变特性：（a）剪切应力，（b）粘度。

图6.AAC块的干密度。

图7.AAC块的力学性能：（a）抗压强度，（b）弯曲应力-应变曲线，（c）弯曲强度，和（d）弯曲强度与抗压强度的比值。

图8.纤维增强AAC的抗弯强度与文献值的比较。

图9.（a,b,c,d）BCNF和（e,f,g,h）MCNF的SEM图像。

图10.（a,b）BCNF和（c,d）MCNF的AFM图像。

图11.（a）BCNF/AAC和（b）MCNF/AAC块的SEM图像；（c）BCNF/AAC和（d）MCNF/AAC块的TEM图像；（e）AAC块的XRD光谱。