碳納米管水泥砂漿的力學、物理及耐久性研究.pdf

1、碳納米管具有良好的力學、導電和導熱等特性，也因為其優(yōu)良的微觀纖維增強增韌和納米填充特性，使得碳納米管在改善水泥基復合材料的力學、電學和耐久性等方面具有良好的工程應用前景。鑒于目前碳納米管水泥基復合材料的研究領域主要集中在碳納米管水泥凈漿的力學和電學方向，而水泥砂漿更接近真實的工程要求，所以有必要對碳納米管改善水泥砂漿性能進行全面的研究。本文以實際工程為導向，從水泥基復合材料的早期發(fā)展和長期耐久性角度考慮，通過宏觀實驗和微觀實驗相結(jié)合的方

2、法，對碳納米管水泥砂漿的力學、物理及耐久性方面進行了比較系統(tǒng)的研究，同時對碳納米管改善水泥砂漿的改性機理進行了初步的探索。主要包括以下的研究工作：
　　在碳納米管改善水泥砂漿力學性能方面，通過3d、7d和28d不同齡期下的抗壓強度實驗與28d齡期下的抗折強度實驗，對比研究了在相同減水劑用量和相同流動度兩種情況下，0.1％、0.3%和0.5%不同摻量的碳納米管水泥砂漿與普通水泥砂漿的力學性能，并結(jié)合 SEM形貌分析初步探討了碳納米管

3、改善水泥砂漿力學強度的作用機制。研究結(jié)果表明：碳納米管的摻入可以有效改善碳納米管水泥砂漿的抗壓強度和抗折強度，并且改善效果主要集中在早期階段；0.3%摻量的碳納米管水泥砂漿在綜合力學性能上改善效果最優(yōu)；碳納米管對水泥砂漿的宏觀力學性能的改善主要歸因于碳納米管的橋聯(lián)和微填充作用。
　　在碳納米管改善水泥砂漿物理性能方面，利用XRD分析了水化反應物和生成物成分的相對變化，另外進行了流動度、水化熱、水分散失量以及不同養(yǎng)護條件下力學強度和

4、干燥養(yǎng)護下的早期收縮等試驗，對比研究了碳納米管水泥砂漿和普通水泥砂漿的流動性、水化發(fā)展過程、保水性和收縮性等物理性能。研究結(jié)果表明：碳納米管的摻入可以降低水泥砂漿的流動度、加速水泥的水化；在干燥養(yǎng)護條件下碳納米管水泥砂漿水分散失量更少，與標準養(yǎng)護條件相比，力學性能提高幅度更大；同時碳納米管可以有效改善水泥砂漿的早期收縮。
　　在碳納米管改善水泥砂漿耐久性能方面，通過干濕循環(huán)抗硫酸鹽侵蝕實驗和慢凍法抗凍實驗，分別測量試件惡劣環(huán)境下和