石墨烯改性水泥基材料的力学和收缩性能

研究了石墨烯对水泥基复合材料的抗压抗折强度、劈裂抗拉强度、流变性能等力学性能的影响,及石墨烯对水泥砂浆自收缩和干燥收缩等变形性能的影响。结果表明:石墨烯会增加水泥浆体的粘度,水泥净浆的流变特性符合宾汉姆流体模型;掺加适量石墨烯能够提升水泥基材料的力学性能,并且对水泥基材料的自收缩及干燥收缩具有显著的抑制效果。力学和收缩性能的改善基于石墨烯的微集料效应、桥连作用、内养护作用、成核和模板作用。

多壁碳纳米管增强混凝土的断裂性能

将多壁碳纳米管(MWCNTs)掺入混凝土中能提高混凝土的断裂韧性。通过带预制裂缝的三点弯曲梁断裂试验对MWCNTs增强混凝土的断裂性能进行了研究,采用双K断裂参数分析了MWCNTs增强混凝土的断裂性能。结果表明:MWCNTs提高了混凝土的断裂韧性。当MWCNTs的掺量为0.10%(占水泥的质量分数)时,混凝土的28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了1.7%和11.7%;当MWCNTs的掺量为0.15%时,混凝土的起裂韧度、失稳韧度和断裂能分别提高了31.0%、32.4%和24.6%。MWCNTs主要通过桥接混凝土里的微裂缝和增强骨料界面过渡区,延缓微裂缝的扩展。