纳米碳黑/碳纤维混凝土的长期力学性能和压敏性的研究

发布时间：2016-08-14 21:02

  本文关键词：新型建筑材料—纳米级碳纤维混凝土性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《汕头大学》 2008年

纳米碳黑/碳纤维混凝土的长期力学性能和压敏性的研究

公姝琼  

【摘要】： 本文在素混凝土中掺入适量的纳米碳黑或碳纤维,对纳米碳黑混凝土和碳纤维混凝土的长期力学性能和长期压敏性能进行了研究,并将之与素混凝土的性能进行比较。具体内容包括:(一)、纳米碳黑和碳纤维对素混凝土长期力学性能的影响;(二)、进行了纳米碳黑和碳纤维对素混凝土的长期力学性能影响的机理分析;(三)研究了纳米碳黑及碳纤维混凝土的不同龄期的压敏特性;(四)分析了纳米碳黑及碳纤维混凝土导电机理,并对其压敏性的影响因素和灵敏度进行了探讨。 试验结果表明: 28天龄期时,掺入适量纳米碳黑的混凝土的抗压强度比碳纤维混凝土和素混凝土有所提高;在3个月和6个月龄期时,纳米碳黑混凝土的抗压强度反而比同龄期的素混凝土有所降低。在28天、3个月和6个月龄期时,碳纤维混凝土的抗折强度比同龄期的素混凝土有较大的提高,但抗压强度则是三种试件中最低的。利用氮吸附法对五种混凝土试件进行了孔隙结构分析得出的结论证实了纳米碳黑可以很好的填补混凝土中的毛细孔,增加混凝土的力学性能。同时,纳米碳黑和碳纤维混凝土具有良好的压敏性能。当纳米碳黑和碳纤维掺量为0.5%和0.75%时,材料的灵敏度都比同龄期的素混凝土要高,而且掺量为0.75%比0.5%的材料灵敏度更加高。试验还证明,纳米碳黑和碳纤维的掺入,可以增加混凝土的导电性能,从而减小混凝土的极化程度和缩短极化时间。当纳米碳黑掺量不同时,纳米碳黑混凝土呈现出了不同压敏特性,这和混凝土的导电方式、含水量、水泥水化程度有很大关系。 本文提出各种混凝土的导电模型,分析它们的导电机理和压敏性机理。本文还得出纳米碳黑及碳纤维混凝土随着龄期发展的灵敏系数曲线图,掺量不同的两种纳米碳黑混凝土形状大致相同,和素混凝土相比,灵敏系数在任何龄期都有明显的提高。

【关键词】：
【学位授予单位】：汕头大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU528.572
【目录】：

摘要4-5

ABSTRACT5-8

第一章 绪论8-20

1.1 引言8-9

1.2 碳纤维复合水泥基材料的研究现状9-14

1.2.1 CFRC 力学性能的研究9-10

1.2.2 CFRC 的基于力学性能的应用现状和发展10-11

1.2.3 CFRC 电学性能的研究11-12

1.2.4 CFRC 基于电学性能的应用现状12-13

1.2.5 CFRC 的机敏性的研究现状13-14

1.3 当前碳纤维水泥基复合材料研究的不足之处14-15

1.4 纳米材料简介与碳黑复合材料的研究现状15-16

1.4.1 纳米复合材料的简介15

1.4.2 纳米碳黑水泥基复合材料的研究现状15-16

1.5 本文的研究内容16

参考文献16-20

第二章 纳米碳黑/碳纤维混凝土长期力学性能的研究20-41

2.1 引言20-21

2.2 试验材料和制备21-23

2.2.1 试验材料21

2.2.2 试件制备及处理21-23

2.3 试验测试方法和过程23-24

2.4 试验结果和分析24-32

2.5 机理分析32-39

2.5.1 水泥基材料的基本性能及其强度影响因素32-35

2.5.2 纳米碳黑对混凝土长期力学性能影响的机理分析35-37

2.5.3 碳纤维对混凝土长期力学性能影响的机理分析37-39

2.6 本章小结39-40

参考文献40-41

第三章 纳米碳黑/碳纤维混凝土长期压敏性能的研究41-88

3.1 引言41-42

3.2 试验材料和制备42-43

3.2.1 试验材料42-43

3.2.2 试件制备43

3.3 试验测试方法和过程43-45

3.4 测试结果与分析45-87

3.4.1 素混凝土的长期压敏性能的变化规律以及机理分析45-58

3.4.2 纳米碳黑混凝土的长期压敏性能的变化规律和机理分析58-72

3.4.3 碳纤维混凝土的长期压敏性能变化规律和机理分析72-87

参考文献87-88

第四章 结论与展望88-92

4.1 本文的主要结论88-91

4.2 展望和建议91-92

致谢92

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本文编号：94186