CNT-CF/水泥基材料导电性能研究

研究了碳纳米管-碳纤维水泥基材料(CNT-CF/水泥基材料)导电性能,并分析了CNT-CF/水泥基材料导电机制.研究了导电填料含量、水灰比、龄期、湿含量等因素对复合材料导电性能的影响.结果 表明:CNT-CF/水泥基材料导电性能良好,电阻率数量级控制在102 Ω·cm以下.最优导电组合配比为碳纤维掺量0.4wt％,碳纳米管掺量0.5wt％.CNT-CF/水泥基材料电阻率随碳纳米管掺量由0.1wt％增加到0.5wt％而减小,由0.5wt％增加到2.0wt％而增大.试样水灰比的提高在一定程度上能降低CNT-CF/水泥基材料电阻率.CNT-CF/水泥基材料电阻率在龄期0～7d减小趋势,在7～28 d有增大趋势.CNT-CF/水泥基材料湿含量越大,其电阻变化率越大,且二者具有良好的线性关系.     

混凝土收缩开裂性能控制研究

随着混凝土技术的不断革新,越来越多的低收缩、高抗裂混凝土在实际工程中得到应用.采用平板试验研究了膨胀剂、减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期抗裂性能的影响.试验结果表明:减缩剂、膨胀剂和聚丙烯纤维的掺入改善了混凝土早期抗裂性能,而且聚丙烯纤维的改善效果最佳,膨胀剂次之,减缩剂的增强效果最弱.     

再生微粉对混凝土强度的影响研究

针对废弃混凝土破碎、研磨制备的再生微粉对混凝土抗压、劈裂抗拉的影响进行了研究,试验结果表明,掺有再生微粉的混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度均能满足实际工程应用的要求。     

不同种类碳纤维对水泥基材料导电和抗压强度的影响

通过在水泥基材料中掺入东丽T300、卓尔泰克PX35、中复神鹰SYT45三种不同碳纤维,研究了碳纤维种类、拨开方式对复合材料导电性能和抗压强度的影响。研究结果表明,碳纤维水泥基材料电阻率随着碳纤维掺量增加呈数量级降低,T300型碳纤维在低掺量下能有效降低水泥基材料电阻率。采用层层拨捻有利于纤维的分散,但在捻开过程中,纤维表面碳的损失降低了碳纤维水泥基材料导电性。SYT…45-CB碳纤维水泥基材料电阻率最大。四极法规避了电极电阻和接触电阻,所测得的电阻率更接近真实值。T300型碳纤维水泥基材料抗压强度优于PX35型碳纤维水泥基材料。层层拨捻分散方式提高纤维均布性,增加了碳纤维水泥基材料的强度。     

碳纳米管/水泥基复合材料导电性与力敏特性研究

为改善水泥基复合材料的导电性,通过添加一定掺量的碳纳米管,制备了碳纳米管/水泥基复合材料。采用四电极伏安法和扫描电子显微镜的测试方法研究了碳纳米管的掺量对碳纳米管/水泥基复合材料的导电性和力敏特性的影响。试验结果表明,0.05%~0.5%的碳纳米管掺量处于渗流区内,此时试件的电阻率随碳纳米管掺量的增加而降低;在循环轴压应力作用下,试件的电阻率随应力的增大而减小,随应力的减小而增大,且变化曲线呈可回复近似单调的变化规律,同时试件的电阻相对变化率以及力敏灵敏度随碳纳米管掺量的增加而增大,显示出良好的力敏特性。这表明碳纳米管/水泥基复合材料的导电性与其受载过程有着密切的关联性,从而有望用于混凝土内部应力及损伤的监测。     

Bi2Te3掺入方式对碳纤维水泥基复合材料热电性能的影响研究

研究了碲化铋(Bi2Te3)掺入方式(整掺、梯度整掺、梯度层掺)对碳纤维(CF)水泥基复合材料热电性能的影响,并观察了Bi2Te3和CF增强组分的微观形貌和分布情况。结果表明,整掺Bi2Te3可以改善CF水泥基复合材料的热电性能,梯度整掺比整掺的改善效果好,梯度层掺改善效果最好;当Bi2Te3掺量为0.5%时,梯度层掺时的Seebeck系数达到最优值32.7μV/℃。     

CNT-CF水泥基材料传感特性研究

将碳纳米管与碳纤维混杂掺入水泥基材料制备碳纳米管-碳纤维(CNT-CF)水泥基材料,并研究其温敏和压敏传感特性。结果表明,当碳纳米管掺量较低时(0.5%),碳纳米管能有效提高CNT-CF水泥基材料的温敏和压敏特性;CNT-CF水泥基材料的活化能、温敏系数以及压敏传感线性程度和重复度均随碳纳米管掺量增加而提高;随着碳纳米管掺量继续增加,CNT-CF水泥基材料各项传感性能均有所下降。碳纳米管掺量为0.5%的试样传感特性最优。利用CNT-CF水泥基材料开发水泥基温敏、压敏传感器有一定应用前景。     

脱硫石膏基泡沫玻璃保温板的性能研究

将泡沫玻璃边角料和玻化微珠作为轻骨料,辅以电厂原状脱硫石膏-粉煤灰-矿粉等复合胶凝材料,制备复合保温板.测试保温板的干表观密度、抗压强度、导热系数等性能指标,并通过SEM观察不同配比脱硫石膏基胶凝材料和胶凝材料-泡沫玻璃界面微观形貌.结果表明,制得保温板导热系数在0.06～0.09 W/(m·K)之间,抗压强度均达到0.5 MPa以上,干表观密度在490～620 kg/m3之间,软化系数均大于0.8.SEM微观图像显示:免煅烧脱硫石膏-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系水化更充分并生成较多水化硅酸钙、钙矾石等产物.     

小应力下碳纳米管/碳纤维水泥基材料压敏特性研究

测试了碳纳米管/碳纤维水泥基材料的抗压强度,研究了其在小应力范围内循环载荷下电阻率的变化特性.结果表明,当碳纳米管掺量控制在0.2％到1.0％之间,碳纳米管其有利于增强水泥基材料抗压强度、线性度和可逆性,从而提高水泥基材料压敏性能.碳纳米管/碳纤维水泥基材料作为压力传感器用于车辆检测、动态称重计量和车速检测等工程实际有非常好的前景.     

再生微粉掺合料的制备及性能研究

进行了废弃混凝土破碎、研磨制备再生微粉掺合料工艺的研究,并比较了不同研磨时间对再生微粉的细度、比表面积、真密度及粒度分布等物理性能及活性的影响,得出了一些有指导意义的结论。