Verbesserung der mechanischen Festigkeit in leichten EPS-Geopolymer-Verbundwerkstoffen unter Verwendung von Kokosfasern

Zusammenfassung: Diese Studie untersucht den Effekt von Kokosfasern (CF) auf die mechanischen Eigenschaften eines nachhaltigen Baumaterials, bekannt als leichte umgebungshärtende Geopolymer-Verbundwerkstoffe (CFLWGC). Kokosfasern mit einem mittleren Durchmesser von 0,4 mm und Längen von 2, 4 und 6 cm wurden in den Verbundwerkstoff in variierenden Gehalten (0,5 %, 1 %, 1,5 % und 2 % des Bindemittelgewichts) integriert, um ihren Effekt auf CFLWGC zu untersuchen. Der resultierende CFLWGC wurde gründlich hinsichtlich seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert, einschließlich Dichte, Verarbeitbarkeit, Druckfestigkeit und Zugfestigkeit im gespaltenen Zustand. Die Ergebnisse zeigten, dass die Integration von Kokosfasern die mechanischen Eigenschaften signifikant verbesserte, mit einer optimalen Druckfestigkeit von 11,265 MPa (30 % Steigerung) und der höchsten Zugfestigkeit im gespaltenen Zustand von 1,464 MPa (35 % Verbesserung) bei einer Faserlänge von 4 cm und einem Gehalt von 1 %. Ein übermäßiges Volumen oder eine übermäßige Länge von Fasern führte jedoch zu einer Reduzierung der Druckfestigkeit auf 7,821 MPa (25 % Rückgang) und der Zugfestigkeit im gespaltenen Zustand auf 0,548 MPa (62,5 % Reduktion). Längere Faserlängen (6 cm) und höhere Faserinhalte verringerten im Allgemeinen die Zugfestigkeit, was darauf hindeutet, dass eine moderate Zugabe von Fasern die Leistung verbessert, während ein übermäßiges Volumen oder eine übermäßige Länge der Fasern die mechanischen Eigenschaften der Verbundwerkstoffe negativ beeinflusst.