嵌入式碳纤维石墨水泥基复合材料的压阻特性

将碳纤维石墨水泥基复合材料(CFGCC)试块(40 mm×40 mm×40 mm)预埋入混凝土柱(100 mm×100 mm×300 mm)中,利用四电极法研究了CFGCC试块在混凝土柱受到不同幅值循环荷载作用下的电阻性能.结果表明:CFGCC试块电阻变化率与混凝土柱压应力呈现良好的对应关系,因此,CFGCC有望成为混凝土结构长期健康监测的新一代传感材料.

混凝土柱中石墨水泥砂浆试块的压阻特性研究

将石墨水泥砂浆(GCC)试块(40mm×40mm×40mm)预埋混凝土柱(100mm×100mm×300mm)中,利用四电极法研究了其在混凝土柱受到不同幅值循环荷载和单调加载作用下的压阻特性。研究结果表明,GCC试块体积电阻的变化率与混凝土柱的受力状态呈现良好的对应关系。

石墨水泥基复合保温系统的全寿命周期综合评价

目前,建筑外墙使用的外保温材料多种多样,随着科学技术的发展,外保温材料的防火性能要求越来越高。石墨水泥基复合保温材料是一种新型外墙保温材料,与目前市场上常用的4种外保温系统相比,其在实际应用过程中产生的经济效益和环境效益更加显著。本文对其全寿命周期进行综合研究,分析了其建造费用、耗热量计算方法和运行费用,并对建材生产进行环境效益评价,以期为该产品在建筑节能领域的推广和应用提供参考。

内掺CCCW的石墨水泥基复合材料的压敏性

采用四电极法研究了内掺水泥基渗透结晶防水材料(CCCW)的石墨水泥基复合材料(GCC)的压敏性.结果表明,电阻率随石墨掺量的变化呈现渗流特征,渗流阈值为20%.渗流区和超过渗流区的GCC的电阻率具有明显的压力依赖性.石墨掺量为水泥质量分数20%和50%的试样,在压应力幅值6.25 MPa循环荷载作用下的应变灵敏度系数(单位应变的电阻变化率)分别约为37和22,远高于电阻应变片的2.

水泥∕石墨导电复合材料的电导率和含水率研究

采用硅酸盐水泥与导电填料石墨复合,通过室温模压的方法制备了导电复合材料,测量了电导率和含水率,借助扫描电镜表征了复合材料的微观结构,采用压汞仪测量了孔径大小,分析了石墨含量、模压时间以及水与水泥的质量比对导电复合材料电导率和含水率的影响。结果表明,水泥/石墨导电复合材料的电导率能满足其用于燃料电池双极板的要求,导电复合材料的含水率和孔隙率可赋予质子交换膜燃料电池双极板内增湿功能。

水泥浆-石墨砂浆渗流结构的电导研究

采用交流阻抗谱方法,测定了以单粒级石墨为集料配制的系列硅酸盐水泥砂浆和含15%硅灰水泥砂浆的电导率.砂浆电导率与集料体积分数的关系可以用GEM方程拟合.GEM方程拟合得到的两个参数———渗流临界体积分数φhc和指数t分别为0.38和1.48～1.68.针对拟合得到的临界体积分数与按点渗流阈值所得到的临界体积分数的差异和指数的时间依赖性。

水泥稳定石墨尾矿的无侧限抗压强度试验

为解决石墨尾矿的堆积污染问题,石墨尾矿在路面底基层方面的综合利用提供理论依据,针对鸡西石墨尾矿进行颗粒分析试验和击实试验,针对水泥稳定石墨尾矿进行击实试验和7d无侧限抗压强度试验。由物性试验得到石墨尾矿为一种级配不良的含细粒土砂,击实曲线为双峰值曲线。由7d无侧限抗压强度试验得到5%以上水泥掺量的水泥稳定石墨尾矿抗压强度大于1.5MPa。试验结果表明,随着水泥含量的增加,水泥稳定石墨尾矿的7d无侧限抗压强度也不断增加。当水泥掺量达到5%以上时,7d无侧限抗压强度满足规范要求。考虑材料路用的经济性,建议选用5%水泥掺量、10%含水量的水泥稳定石墨尾矿用作路面底基层。为石墨尾矿在道路中的应用研究提供参考。

石墨烯改性水泥注浆土钉受力性能试验研究

通过对粘性土中两组尺寸均相同的土钉进行抗拉对比试验,其中一组为注入纯水泥浆的常规土钉,另一组为注入掺入不同含量石墨烯的水泥浆液,分析了不同含量石墨烯改性后注浆对土钉受力性能的影响。试验结果表明,石墨烯改性水泥注浆土钉抗拔性能明显优于普通水泥注浆土钉,但石墨烯掺入量不同,土钉的抗拔性能也有所差异,土钉的抗拉性能并非随着石墨烯掺入量的增大而提高,本试验的范围内,石墨烯最优掺入量为0.05%~0.07%。

石墨烯复合材料研究进展

石墨烯自2004年被发现以来,以其优异的力学、光学、电学、热学性能和独特的二维结构成为材料领域的研究热点。石墨烯复合材料是石墨烯应用领域中重要的研究方向。本文主要介绍了石墨烯聚合物复合材料、石墨烯陶瓷复合材料、石墨烯水泥复合材料和石墨烯金属复合材料的研究进展。

氧化石墨烯改性水泥的制备及力学性能研究

制备了氧化石墨烯改性水泥,并对其力学性能进行研究。以鳞片石墨、硝酸钠、浓硫酸等为原料,采用Hummers改性法制备氧化石墨烯,经过超声、剥离等方法,得到了最终的氧化石墨烯。然后在净浆搅拌锅内倒入均匀分散的氧化石墨烯胶体,并倒入水泥对其进行均匀搅拌,对获取的水泥浆体进行成型养护,并对氧化石墨烯改性水泥进行了力学性能测试,包括抗压强度与抗折强度实验。将水泥的抗压强度与抗折强度实验结果作为对比组,将氧化石墨烯改性水泥的抗压强度与抗折强度实验结果作为实验组。结果显示制备的氧化石墨烯改性水泥在氧化石墨烯掺量逐渐提升的情况下,实现了抗压强度与抗折强度的提升,在氧化石墨烯掺量为1.0%时达到最大抗压强度,掺量为0.06%时抗折强度达到最高。

Effect of graphene on mechanical properties of cement mortars

Functionalized graphene nano-sheets(FGN) of 0.01%-0.05%(mass fraction) were added to produce FGN-cement composites in the form of mortars. Flow properties, mechanical properties and microstructure of the cementitious material were then investigated. The results indicate that the addition of FGN decreases the fluidity slightly and improves mechanical properties of cement-based composites significantly. The highest strength is obtained with FGN content of 0.02% where the flexural strength and compressive strength at 28 days are 12.917 MPa and 52.42 MPa, respectively. Besides, scanning electron micrographs show that FGN can regulate formation of massive compact cross-linking structures and thermo gravimetric analysis indicates that FGN can accelerate the hydration reaction to increase the function of the composite effectively.

石墨烯-硅灰纳米混合物对水泥基材料性能的影响

分散良好的石墨烯可大幅提升水泥基材料力学和导电性能。基于此,利用硅灰对石墨烯预分散,制备出石墨烯水泥复合材料,研究了石墨烯-硅灰纳米混合物对水泥基材料力学、导电和微观性能的影响。研究结果表明:5%的硅灰可有效地机械分离0.1%石墨烯,并表现出最优的力学性能(提升30%左右);与对照组相比,引入0.3%石墨烯-5%硅灰的试样电导率降低了60%左右。石墨烯-硅灰的引入优化了水泥基体孔结构,良好分散的石墨烯充分发挥了"填充效应"和"桥接效应"。本研究旨在为石墨烯水泥基复合材料的开发和应用提供一定的理论基础。