纳米填料复合混凝土长期力学、自修复及冲击性能

发布时间：2020-03-28 02:02

【摘要】：纳米技术促进了水泥基材料向高强韧方向发展。活性粉末混凝土(Reactive powder concrete,简称RPC)是一种高强度、高耐久性和微观结构致密的材料。本文将纳米二氧化硅(Nano-Si O_2,简称NS)、纳米二氧化锆(Nano-ZrO_2,简称NZ)、纳米二氧化钛(Nano-TiO_2,简称NT)掺入RPC中以赋予RPC更优异的性能,主要探索了纳米填料复合RPC 28d、90d和360d抗折强度和抗压强度的变化趋势,研究了纳米填料复合RPC的自愈合性能和冲击性能。主要研究结果如下:1制备掺量为0%、1%和3%的NS、NZ、NT复合RPC,并对其抗压强度、抗折强度变化趋势以及微观结构和水化程度进行了分析。研究结果表明:复合材料在28天后抗折强度和抗压强度皆有较大幅度的增长,这是由于纳米填料的掺入能够改善复合材料的微观结构和降低氢氧化钙的取向程度。2制备掺量为0%、3%的NS、NZ、NT复合RPC,并研究其在水中和空气中的自愈合能力。研究结果表明:对于抗折强度,在水中自愈合效果最好的是掺入NS的复合材料,在空气中自愈合效果最好的是掺入NZ的复合材料。对于抗压强度,在水中和空气中自愈合效果最好的皆是掺入NS的复合材料。总体来说,纳米填料的掺入有利于复合材料自愈合能力的提升。3对掺量为0%、1%和3%的NS、NZ、NT复合RPC进行摆锤冲击实验和霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,简称SHPB)冲击实验研究其冲击性能。对于摆锤冲击实验,掺入纳米填料的复合材料均要比空白组的冲击韧性高,在掺量相同的条件下冲击韧性从大到小的顺序为:NS复合RPCNT复合RPCNZ复合RPC。SHPB冲击实验结果表明纳米填料复合RPC的动态抗压强度具有明显的应变率效应,动态抗压强度和冲击韧度与空白组相比皆有所提高,但应变率敏感性降低。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】

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本文编号：2603750