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1、隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)建筑的功能性和耐久性提出了越來越高的要求,高性能混凝土的開發(fā)和應(yīng)用為各種普通以及特殊建筑的建造和監(jiān)測(cè)提供了原材料的保證。ECC作為一種高性能混凝土,自Victor Li發(fā)明以來,受到了全世界研究者的青睞。由于摻入了2%左右的纖維,ECC具備優(yōu)異的拉伸韌性,在單軸拉伸試驗(yàn)中,極限拉伸應(yīng)變能夠保持在3%以上。ECC克服了普通混凝土脆性的缺陷,可以應(yīng)用于對(duì)混凝土韌性要求較高的建筑。
碳納米管(CNTs)是一種受到廣泛關(guān)
2、注的納米材料,具有力學(xué)性能優(yōu)異,導(dǎo)電性能突出的特點(diǎn)。研究者也將CNTs應(yīng)用于混凝土材料中,不僅改善了混凝土的力學(xué)性能,還制備出了具有機(jī)敏性能的智能混凝土,使得混凝土構(gòu)件的健康自檢測(cè)成為可能。本文將CNTs摻入ECC中,制成了具備機(jī)敏性能和高韌性的CNTs-ECC復(fù)合材料,并且針對(duì)該復(fù)合材料做了進(jìn)一步的研究:
(1)CNTs在水中的分散工藝。本文把超聲波法和表面活性劑法配合使用,借助吸光度表征CNTs懸濁液分散程度,研究了兩種表
3、面活性劑的最佳摻量,以及兩種碳納米管的最佳超聲時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果表明,PVP最佳摻量為碳納米管質(zhì)量的8%,TNWDIS最佳摻量為碳納米管質(zhì)量的21%。CNTa的最佳超聲時(shí)間為90min,CNTb的最佳超聲時(shí)間為30min。
(2)CNTs-ECC基體力學(xué)性能。本文研究了不同摻量的兩種表面活性劑對(duì)ECC基體密度的影響,以及不同摻量的兩種表面活性劑和兩種碳納米管對(duì)ECC基體強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,PVP不會(huì)在ECC基體攪拌過程中引入
4、氣泡,即PVP對(duì)ECC基體的密度沒有影響,而且PVP對(duì)ECC基體的強(qiáng)度無(wú)影響。但是TNWDIS會(huì)在ECC基體攪拌過程中引入氣泡,即使加入消泡劑除去氣泡,TNWDIS仍會(huì)減小ECC基體的強(qiáng)度。所以選擇PVP作為碳納米管的分散劑更為合理。CNTa和CNTb都能提高ECC基體的強(qiáng)度。
(3)CNTs-ECC復(fù)合材料力學(xué)性能。本文研究了不同摻量的兩種碳納米管對(duì)ECC的四點(diǎn)彎曲性能和單軸拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,兩種碳納米管均能提高
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