苏州混凝土水泥制品研究院有限公司

头部文案

发布时间:2020-01-06 00:00:00
全国建材科技期刊
全国中文核心期刊
中国科技论文统计源期刊
万方数据-数字化期刊群入网期刊
中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊
华东地区优秀科技期刊
江苏省期刊方阵“双效期刊”
中国期刊网全文收录期刊
中国科技期刊数据库全文收录期刊
工业级碳纳米管增强水泥基材料力学性能试验研究
Experimental Study on Mechanical Performance of Industrial Level Carbon Nonatubes Reinforced Cement-based Materials
2018年第8期
碳纳米管;水泥基材料;抗压强度;抗折强度;孔隙
碳纳米管;水泥基材料;抗压强度;抗折强度;孔隙Carbon nanotubes; Cement-based materials; Compressive strength; Flexural strength; Porosity
2018年第8期
1000-4637(2018)08-10-05
广东省高等教育重点实验室基金(2013CXZDA 017)
欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华
汕头大学工学院土木工程系,515000

欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华

散,碳纳米管水泥基复合材料的抗弯性能随着短多壁碳纳米管掺量的增加而增大。王宝民等[14]利用阴离子表面活性剂阿拉伯树胶加超声分散制备得多壁碳纳米管分散溶液,由该分散液制备水泥净浆试件,之后测试碳纳米管水泥净浆的力学性能,试验结果显示:碳纳米管水泥基复合材料抗弯强度明显高于空白试件;微观电镜结果显示,分布在水泥基体内的碳纳米管起到了桥接作用。徐世烺等[15]利用定向多壁碳纳米管来改善高强砂浆的力学性能,试验对定向多壁碳纳米管(A-MWCNTs)的羰基化分散体和水分散体两种分散体增强M140砂浆进行了对比研究。试验结果表明:添加质量分数为0.01%的定向多壁碳纳米管后,A-MWCNTs羰基化分散体M-140砂浆复合材料的抗折、抗压强度分别比相同条件下制得的M140砂浆增加了5.4%和8.4%;而A-MWCNTs水分散体M140砂浆复合材料的抗折强度、抗压强度分别比相同条件下制得的M140砂浆增加了20.7%、15.9%。

欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华.工业级碳纳米管增强水泥基材料力学性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(8):10-14.

OUYANG H X,WANG Y F,ZHAO X H.Experimental Study on Mechanical Performance of Industrial Level Carbon Nonatubes Reinforced Cement-based Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(8):10-14.

浏览量:
1000
摘 要:通过表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和超声作用,将工业级碳纳米管分散在水溶液中,制备了碳纳米管水泥净浆和碳纳米管水泥砂浆,标准养护28d后测试其力学性能。试验结果显示,工业级碳纳米管在掺量为水泥质量分数的0.05%、0.1%、0.5%时,水泥净浆抗折强度分别提高:2.503%、-21.808%、-12.302%;抗压强度分别提高:11.966%、13.039%、10.866%。同样掺量的碳纳米管,水泥砂浆的抗折强度提高幅值分别为:17.16%、7.07%、3.72%;水泥砂浆的抗压强度提高幅值为:8.07%、2.61%、-5.24%。SEM结果表明,适量分散良好的工业级碳纳米管在水泥基体内呈桥接状分布,随着掺量的增加,团聚作用明显,碳纳米管呈现出簇拥现象。压汞试验结果显示,在水泥基材料内适量添加工业级碳纳米管,水泥基材料的孔隙率降低,有害孔的数量减小,水泥基材料内部孔隙结构得到改善。Abstract:Polyvinylpyrrolidonewasusedasdispersanttodispersetheindustriallevelcarbonnonatubes(IL-CNTs)inaqueoussolutionundertheactionofultrasound.Andthenthehomo-dispersedcement/CNTscompositesareprepared.Themechanicalpropertiesofthesecompositeswereinvestigatedatageof28day.Theresultsshowthatthe28dflexuralandcompressivestrengthsincreasedby2.503%and11.966%withtheIL-CNTscontentis0.05%byweightofcement.However,astheproportionofIL-CNTsisincreasedfrom0.1%to0.5%byweightofcement,theflexuralstrengthofthepastedecreasesby21.808%,12.302%,thecompressivestrengthofthepasteincreasesby13.039%,10.866%.ForthecaseofthemortarinthesameratioofIL-CNTs,theflexuralandcompressivestrengthincreaseby17.16%,7.07%,3.72%and8.07%,2.61%,-5.24%,respectively.SEManalysisshowsthatproperadditionofIL-CNTsmakesthebridgingbetweentheCNTsandthematrix.Theywillagglomeratewhentheamountofadmixtureisincreased.TheresultsofMIPshowthatwiththeproperadditionofindustrialcarbonnanotubesinthecement-basedmaterials,theporosityofthecement-basedmaterialsisreduced,thenumberofharmfulporesisreduced,andtheinternalporestructureofthecement-basedmaterialsisimproved.
英文名 : Experimental Study on Mechanical Performance of Industrial Level Carbon Nonatubes Reinforced Cement-based Materials
刊期 : 2018年第8期
关键词 : 碳纳米管;水泥基材料;抗压强度;抗折强度;孔隙
Key words : 碳纳米管;水泥基材料;抗压强度;抗折强度;孔隙Carbon nanotubes; Cement-based materials; Compressive strength; Flexural strength; Porosity
刊期 : 2018年第8期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2018)08-10-05
基金项目 : 广东省高等教育重点实验室基金(2013CXZDA 017)
作者 : 欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华
单位 : 汕头大学工学院土木工程系,515000

欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华

散,碳纳米管水泥基复合材料的抗弯性能随着短多壁碳纳米管掺量的增加而增大。王宝民等[14]利用阴离子表面活性剂阿拉伯树胶加超声分散制备得多壁碳纳米管分散溶液,由该分散液制备水泥净浆试件,之后测试碳纳米管水泥净浆的力学性能,试验结果显示:碳纳米管水泥基复合材料抗弯强度明显高于空白试件;微观电镜结果显示,分布在水泥基体内的碳纳米管起到了桥接作用。徐世烺等[15]利用定向多壁碳纳米管来改善高强砂浆的力学性能,试验对定向多壁碳纳米管(A-MWCNTs)的羰基化分散体和水分散体两种分散体增强M140砂浆进行了对比研究。试验结果表明:添加质量分数为0.01%的定向多壁碳纳米管后,A-MWCNTs羰基化分散体M-140砂浆复合材料的抗折、抗压强度分别比相同条件下制得的M140砂浆增加了5.4%和8.4%;而A-MWCNTs水分散体M140砂浆复合材料的抗折强度、抗压强度分别比相同条件下制得的M140砂浆增加了20.7%、15.9%。

欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华.工业级碳纳米管增强水泥基材料力学性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(8):10-14.

OUYANG H X,WANG Y F,ZHAO X H.Experimental Study on Mechanical Performance of Industrial Level Carbon Nonatubes Reinforced Cement-based Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(8):10-14.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:通过表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和超声作用,将工业级碳纳米管分散在水溶液中,制备了碳纳米管水泥净浆和碳纳米管水泥砂浆,标准养护28 d后测试其力学性能。试验结果显示,工业级碳纳米管在掺量为水泥质量分数的0.05%、0.1%、0.5%时,水泥净浆抗折强度分别提高:2.503%、-21.808%、-12.302%;抗压强度分别提高:11.966%、13.039%、10.866%。 同样掺量的碳纳米管,水泥砂浆的抗折强度提高幅值分别为:17.16%、7.07%、3.72%;水泥砂浆的抗压强度提高幅值为:8.07%、2.61%、-5.24%。SEM结果表明,适量分散良好的工业级碳纳米管在水泥基体内呈桥接状分布,随着掺量的增加,团聚作用明显,碳纳米管呈现出簇拥现象。压汞试验结果显示,在水泥基材料内适量添加工业级碳纳米管,水泥基材料的孔隙率降低,有害孔的数量减小,水泥基材料内部孔隙结构得到改善。
Abstract: Polyvinyl pyrrolidone was used as dispersant to disperse the industrial level carbon nonatubes (IL-CNTs) in aqueous solution under the action of ultrasound. And then the homo-dispersed cement/CNTs composites are prepared. The mechanical properties of these composites were investigated at age of 28 day. The results show that the 28d flexural and compressive strengths increased by 2.503% and 11.966% with the IL-CNTs content is 0.05% by weight of cement. However, as the proportion of IL-CNTs is increased from 0.1% to 0.5% by weight of cement, the flexural strength of the paste decreases by 21.808%,12.302%, the compressive strength of the paste increases by 13.039%, 10.866%. For the case of the mortar in the same ratio of IL-CNTs, the flexural and compressive strength increase by 17.16%, 7.07%, 3.72% and 8.07%,2.61%,-5.24%, respectively. SEM analysis shows that proper addition of IL-CNTs makes the bridging between the CNTs and the matrix. They will agglomerate when the amount of admixture is increased. The results of MIP show that with the proper addition of industrial carbon nanotubes in the cement-based materials, the porosity of the cement-based materials is reduced, the number of harmful pores is reduced, and the internal pore structure of the cement-based materials is improved.
      

关键词:
碳纳米管;水泥基材料;抗压强度;抗折强度;孔隙
扫二维码用手机看
未找到相应参数组,请于后台属性模板中添加

(1)工业级碳纳米管在掺量为水泥质量分数的0.05%、0.1%、0.5%时,水泥净浆抗折强度分别提高2.503%、-21.808%和-12.302%;抗压强度分别提高11.966%、13.039%和10.866%。 同样掺量的碳纳米管,水泥砂浆的抗折强度提高幅值分别为17.16%、7.07%和3.72%;水泥砂浆的抗压强度提高幅值为8.07%、2.61%和-5.24%。
(2)SEM分析显示,适量地掺入工业级碳纳米管分散较好,它们在水泥基体内起到“桥接”作用;当掺量较大时,碳纳米管团聚明显,它们在水泥基内呈“族拥”状分布,降低了水泥净浆的抗折强度。
(3)压汞试验的结果显示,碳纳米管的掺量增加,碳纳米管复合水泥基材料的孔隙率降低,水泥基体内部孔隙的分布得到改善,有害孔减小,碳纳米管水泥基材料抗压强度提高。
(4)适量掺入分散良好的工业级碳纳米管,水泥基体复合材料的力学性能提高,且工程造价低。

[1] 胡晓波,碳纤维-尼龙纤维混杂改性水泥力学性能及显微结构观察[J].硅酸盐学报,1996(6):707-711.
[2] 潘冬,邢峰,康飞宇.基体性能对碳纤维水泥砂浆力学性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2002(2):31-33.
[3] 葛涛,谭可可,唐廷,等.钢纤维水泥基复合材料力学性能试验[J].混凝土,2006(9):62-64.
[4] 海然,杨久俊,吴科如.玻璃纤维梯度分布对水泥基材料力学性能的影响[J].新型建筑材料,2005(6):12-14。
[5] 赵焕起,李国忠.混杂纤维增强水泥基复合材料的力学性能[J].复合材料学报,2014,3 (1):140-145.
[6] Yu M F,Lourie O,Dyer M J,et,al. Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load. Science 2000,287:637-640.
[7] Wong E W,Sheehan P E,Lieber C M.Nanobeam mechanics: elasticity strength and toughness of nanorods and nanotubes. Science 1997,277:1971-1975.
[8] 刘巧玲.碳纳米管增强水泥基复合材料多尺度性能及机理研究[J].南京:东南大学,2015.
[9] 韩瑜.碳纳米管的分散性及其水泥基复合材料力学性能[D].大连:大连理工大学,2013.
[10] Makar J M, Beaudoin J J. Carbon nanotubes and their application in the construction industry [C]. In: 1st International symposium on nanotechnology in construction,Paisley, Scotland, 2004:3331-3344.
[11] Li G Y,Wang P M, Zhao X H.Mechanical behavior and microstructure of cementcomposites incorporating surface-treated multi-walled carbon nanotubes. Carbon,2005,43:1239-1245.
[12] Konsta-Gdoutos M S,Metaxa Z S,Shah S P. Highly dispersed carbon nanotube reinforced cement based materials[J].Cement and Concrete Composites,2010,40:1052-1059.
[13] Konsta-Gdoutos MS,Metaxa ZS,Shah SP.Multi-scale mecha nical and fracture charachristics and early-age strain capacity of high performance carbon nanotube/cement nanocomposites. Cement and Concrete Composites,2010,32(2):110-115.
[14] Wang BM, Han Y, Liu S. Effect of highly dispersed carbon nanotubes on the flexural toughness of cement-based composites. Construction and Building Materials,2013(46):8-12.
[15] 徐世烺,高良丽,晋卫军.定向多壁碳纳米管-M140砂浆复合材料的力学性能[J].中国科学E辑:技术科学,2009,39(7):1228-1236.
[16] Manzur T, Yazdani N. Optimum Mix Ratio for Carbon Nanotubes in Cement Mortar.KSCE Journal of Civil Enginee ring,2015,19(5):1405-1412.
[17] 吴中伟.混凝土科学技术近期发展方向的探讨[J]. 硅酸盐学报,1979(3):262-270.

欧阳辉玄,王燕锋,赵晓华.工业级碳纳米管增强水泥基材料力学性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2018(8):10-14.

OUYANG H X,WANG Y F,ZHAO X H.Experimental Study on Mechanical Performance of Industrial Level Carbon Nonatubes Reinforced Cement-based Materials[J].China Concrete and Cement Products,2018(8):10-14.

相关文件

暂时没有内容信息显示
请先在网站后台添加数据记录。

关注《混凝土与水泥制品》

总访问量 468,401   网站统计

官方微信公众号关闭
苏州混凝土水泥制品研究院有限公司

关于我们    |    联系我们    |    订购杂志    |    回到顶部

版权所有:中国混凝土与水泥制品网  苏ICP备10086386号   网站建设:中企动力 苏州

版权所有:中国混凝土与水泥制品网

苏ICP备10086386号

网站建设:中企动力 苏州