多壁碳納米管增強M140DSP砂漿的力學(xué)性能研究.pdf

1、本文立足普通市售材料、工程實用的養(yǎng)護工藝，展開了M140DSP砂漿的配制及性能研究，提出了新的攪拌方法-TSMT(three-speed mixing technics)法。為了降低M140DSP砂漿的脆性，本文探索性地應(yīng)用多壁碳納米管作為增強相，在普通力學(xué)試驗機上進行了單軸直接拉伸和壓縮性能的實驗研究；在電子萬能試驗機上進行了三點彎曲性能的實驗研究；應(yīng)用SEM、EPMA和ESEM分析了其增強機理。結(jié)果表明：
　　 1、TSMT

2、法配制的DSP砂漿流動性好，28天抗壓強度可達150MPa。在配比和養(yǎng)護工藝相同的條件下TSMT法配制的DSP砂漿較CT(conventional tecmucs)法配制的DSP砂漿不僅強度提高了41.2％而且漿體的流動性也較好。宏觀楔入劈拉斷面結(jié)構(gòu)和微觀ESEM分析表明TSMT法配制的材料均勻度高、孔結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，結(jié)構(gòu)致密。二者的熱重曲線有明顯的不同，前者的重量損失小。
　　 2、TSMT法配制的M100以上的DSP砂漿的強

3、度越高斷裂能越小。
　　 3、以往學(xué)者研究的超高強混凝土( C100～150)的破壞形態(tài)為劈裂炸飛，只剩下上下部錐體，破壞面平整光滑(即I型兩端被限制型破壞)。本文的M140DSP砂漿棱柱體的壓縮有三種有效的破壞形態(tài)：I型兩端被限制；II型一端被限制，另一端劈裂破壞；Ⅲ型劈裂破壞。劈裂破壞可能體現(xiàn)了壓縮破壞的本質(zhì)。
　　 4、添加0.02％水泥質(zhì)量的A-MWNTs(定向多壁碳納米管)后，A-MWNTs羰基化分散體-M14

4、0DSP砂漿復(fù)合材料的抗折強度、抗壓強度分別比相同條件下制得的M140DSP砂漿的增加了5，4％、8.4％。而A-MWNTs水分散體-M140DSP砂漿復(fù)合材料的抗折強度、抗壓強度分別比相同條件下制得的M140DSP砂漿的增加了20.7％，15.9％。
　　 5、在破壞形態(tài)和位置相同的情況下，摻入水泥質(zhì)量0.02％的PVA纖維后M140DSP砂漿棱柱體抗壓和彎曲性能的提高不明顯；抗拉強度提高了39.3％，極限拉應(yīng)變提高了101.

5、7％。而摻入水泥質(zhì)量0.02％的長多壁碳納米管L-MWNT-1030后使得M140DSP砂漿的棱柱體抗壓強度和極限壓應(yīng)變分別提高了68.7％和24.9％；彎曲荷載和彎曲撓度分別提高了35.8％和14.9％；抗拉強度和極限拉應(yīng)變分別提高了72.7％和73.8％，而且拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線出現(xiàn)了非線性特征。
　　 但是在制作工藝相同的情況下，隨著長多壁碳納米管摻量(最大摻量為0.2％wt水泥)的增加沒有出現(xiàn)復(fù)合材料的性能提高幅度正向增大