石墨烯-羧基化碳纳米管水泥基复合材料的高温力学性能研究

测试了不同质量比的石墨烯-羧基化碳纳米管(G-CNT)水泥基复合材料在25、200、400、600℃下的质量损失、抗压强度和抗折强度。结果表明:400℃以内,添加G-CNT复合材料后水泥基复合材料的残余力学性能显著提高,对质量损失的影响较小,水泥基复合材料的耐高温性能提高;400℃时,掺入0.10%CNT和0.05%G的水泥基复合材料的抗压强度仅下降了21.43%;400~600℃时,结合XRD和SEM结果可知,水泥基复合材料的微观结构严重破坏,力学性能显著下降;G5C10组为最佳配比,25~400℃时,在最佳配比下,G、CNT复掺后可以延缓或抑制因为高温爆裂引起的微孔隙和裂缝的扩散,形成致密化结构,进而提高水泥基复合材料的耐高温性能。

碳化水泥砂浆分形特征研究

利用压汞试验对不同碳化程度水泥砂浆孔结构的分形特征进行研究。结果表明:水泥砂浆具有多重分形的特征;碳化使水泥砂浆总孔隙率降低,孔径细化,凝胶孔的孔隙体积分形维数降低;而生成的碳酸钙在大孔、毛细孔中沉积,大孔、毛细孔的体积分形维数增大。因此,分形维数能表达碳化对混凝土材料孔结构的影响。

多壁羧基化碳纳米管改性水泥砂浆抗氯离子渗透性能研究

研究了一种多壁羧基化碳纳米管(CNT-COOH)对水泥砂浆抗氯离子渗透性能的影响。为了得到均匀的悬浮液,将CNT-COOH分散在蒸馏水中,再进行超声波处理。分别按水泥质量的0.01%、0.05%和0.10%的CNT-COOH进行配合设计,制备了水泥砂浆试件,并根据RCM法测定了氯离子扩散系数。结果表明:当CNT-COOH掺量从0.01%增加至0.05%,氯离子扩散深度和扩散系数均增加;但CNT-COOH掺量继续增加至0.10%时,氯离子扩散深度和扩散系数大幅下降。此外,压汞试验结果表明,当CNT-COOH掺量为0.10%时,CNT-COOH通过消除大孔和降低孔隙率细化了孔径,使得水泥砂浆的微观结构更加密实。

石墨烯-羧基化碳纳米管水泥基复合材料力学性能研究

研究了不同质量比的石墨烯-羧基化碳纳米管对水泥基复合材料力学性能的影响。试验结果表明:掺入石墨烯(G)、羧基化碳纳米管(CNT)后,试件的抗压、抗折强度均出现了明显的提高;相较于单掺G和CNT,复掺0.05%的G和0.10%的CNT(G5C10)时,试件的抗压、抗折强度提高效果更显著,28 d的抗压、抗折强度达62.91 MPa和8.52 MPa,相较于对比组分别提高了37.5%和25.8%。MIP和SEM结果表明,G5C10为最佳掺入比例,此时试件的有害孔大幅减少,在微孔隙裂缝等薄弱区域形成致密化结构。