碳纳米管-碳纤维复合改性混凝土力学性能研究 |
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引用本文: | 夏伟,陆松,白二雷,许金余,杜宇航,姚廒.碳纳米管-碳纤维复合改性混凝土力学性能研究[J].材料导报,2023(16):110-118. |
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作者姓名: | 夏伟 陆松 白二雷 许金余 杜宇航 姚廒 |
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作者单位: | 1. 空军工程大学航空工程学院;2. 西北工业大学力学与土木建筑学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51908548); |
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摘 要: | 碳纳米管-碳纤维复合增强体(CNTs-CF)是一种在碳纤维(CF)表面引入碳纳米管(CNTs)构筑而成的新型纤维材料。按照利用CNTs-CF作为跨尺度增强组分对混凝土进行改性的思路,制备出五种CNTs-CF体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%)的碳纳米管-碳纤维复合改性混凝土(CCMC),测试了CCMC的抗压强度、抗折强度、折压比(抗折强度与抗压强度的比值)及破坏形态等性能指标,进而结合扫描电镜(SEM)图像,分析了CNTs-CF对混凝土基本力学性能的增效机理。结果表明:掺加适量的CNTs-CF有利于混凝土抗压强度和抗折强度的提升,并且CNTs-CF在混凝土基体中的体积掺量存在相对最佳值。与未配置CNTs-CF的普通混凝土相比,当CNTs-CF体积掺量为0.3%时,CCMC的抗压强度提高了8.79%,抗折强度提高了27.76%。在本试验的纤维掺量范围内,CCMC的折压比随CNTs-CF体积掺量的增加呈现出递增趋势,提高幅度为8.47%~19.16%。掺入CNTs-CF后,混凝土的脆性破坏特征有所减弱,在受荷失效时,其仍可保持较好的完整性,坏而不散、裂而不断。CNTs-...
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关 键 词: | 碳纳米管-碳纤维复合增强体(CNTs-CF) 改性混凝土 力学性能 跨尺度 协同增强效应 |
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