石膏基材料广泛应用于室内装修、装饰构件和防火板材，但其脆性大、抗弯强度低的问题制约了其在承重或受力场景下的使用。将短切碳纤维掺入石膏基体中，有望改善这些力学缺陷。本文通过实验研究，探讨短切碳纤维对石膏材料抗弯强度、抗冲击性和干缩性能的影响。
实验选用建筑石膏粉，水灰比控制在0.6左右。短切碳纤维的长度设定为6毫米，体积掺量分别为0%、0.5%、1.0%和1.5%。为了改善纤维在石膏浆体中的分散，首先将短切碳纤维与部分石膏粉进行干拌，再缓慢加入拌合水中，使用低速搅拌机混合。考虑到碳纤维的疏水性，在拌合水中添加了适量减水剂，以提高浆体的流动性和纤维分散性。
试件成型后，在标准养护条件下（20摄氏度，相对湿度60%）养护7天和28天，然后进行抗弯和抗压测试。结果表明，掺入短切碳纤维后，石膏基复合材料的抗弯强度显著提升。当纤维掺量为1.0%时，28天抗弯强度相比纯石膏提高了约70%。抗弯强度提高的主要原因是：在试件受弯过程中，短切碳纤维担当了桥接裂缝的角色，延缓了裂缝的扩展，从而使试件在达到峰值荷载后仍能维持一定的承载能力。
在抗冲击性能测试中，使用落锤冲击试验机测量试件断裂所需的能量。结果显示，掺入1.0%短切碳纤维的试件，其冲击吸收能量比纯石膏提高了近两倍。断口形貌观察发现，纯石膏断口呈现平滑的解理面，属于典型的脆性断裂；而含有短切碳纤维的试件断口较为粗糙，可见大量纤维拔出和拉断现象，表明纤维消耗了额外的断裂能。
干缩性能测试显示，短切碳纤维的加入对石膏的干燥收缩有约束作用。纯石膏试件在干燥过程中容易产生收缩裂纹，而纤维网络能够分散收缩应力，将宏观裂纹转化为微细且分布均匀的裂纹。这对于提高墙体抹灰层和石膏装饰品的尺寸稳定性具有实用价值。
需要注意的是，当短切碳纤维掺量超过1.5%时，出现了明显的纤维团聚现象，导致局部缺陷增加，力学性能反而下降。因此，建议最佳体积掺量控制在1.0%左右。本实验表明，适量的短切碳纤维能够有效增强石膏基材料的韧性和抗裂性，拓展其在建筑装饰领域的应用范围。
