納米級(jí)氧化硅和碳纖維復(fù)合砂漿的制備和性能.pdf

1、納米技術(shù)的發(fā)展為水泥基材料的可持續(xù)發(fā)展提供了新的動(dòng)力。納米材料可以在納米尺度上對(duì)水泥基材料進(jìn)行改性，既包括改善水泥基材料的力學(xué)性能也包括賦予水泥基材料功能特性。本文在納米氧化硅(NS)復(fù)合砂漿的制備工藝與性能、納米碳纖維(CNF)復(fù)合砂漿的制備工藝與性能研究的基礎(chǔ)上，探索了NS和CNF復(fù)合砂漿的性能及影響因素，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1比較了疏水納米二氧化硅(SS)復(fù)合砂漿的機(jī)械攪拌法和研磨法制備工藝，以及親水納米二氧化硅(QS)

2、復(fù)合砂漿的機(jī)械攪拌法、研磨法和超聲法制備工藝;制備了0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、4.0％、5.0％摻量的SS復(fù)合砂漿和QS復(fù)合砂漿，并對(duì)復(fù)合砂漿的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度及微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試。研究結(jié)果表明，QS可細(xì)化氫氧化鈣、促進(jìn)水泥水化和降低氫氧化鈣的擇優(yōu)取向，適宜摻量的QS可提高砂漿的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度;SS對(duì)砂漿無(wú)增強(qiáng)效果。
　　2以砂漿3d、28d的抗折和抗壓強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)確定了CNF復(fù)合砂漿的減水劑摻量和超聲

3、時(shí)間分別為減水劑與CNF的質(zhì)量比為1和30min;在此基礎(chǔ)上，制備了CNF摻量為0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.40％、0.60％和0.80％的復(fù)合砂漿并測(cè)試了抗折和抗壓強(qiáng)度，電阻率及微觀結(jié)構(gòu)和性能。研究結(jié)果表明，CNF可促進(jìn)水泥水化但是會(huì)提高氫氧化鈣的擇優(yōu)取向，適宜摻量的CNF可提高復(fù)合砂漿的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和電導(dǎo)率。
　　3制備了2％、3％QS分別與0.05％、0.10％和0.15％CNF復(fù)摻的砂漿并測(cè)試

4、了抗折和抗壓強(qiáng)度以及受彎荷載下的電阻率變化規(guī)律，由于砂漿中存在較大裂紋、CNF呈現(xiàn)團(tuán)聚狀態(tài)，復(fù)摻QS和CNF沒(méi)有達(dá)到單摻時(shí)的力學(xué)增強(qiáng)效果;3％QS+CNF的復(fù)合砂漿在受彎載荷下的電阻率變化率大于2％QS+CNF的復(fù)合砂漿。
　　4通過(guò)正交試驗(yàn)分析了水膠比、砂灰比、QS摻量、CNF摻量四個(gè)因素對(duì)QS+CNF復(fù)合砂漿力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，對(duì)力學(xué)性能影響最顯著的因素是水灰比;提高砂漿基體的密實(shí)度并綜合運(yùn)用超聲、化學(xué)分散