碳纳米管对水泥基复合材料力学性能的影响.pdf

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1、第40卷第8期2014年8月水力发电碳纳米管对水泥基复合材料力学性能的影响杨志刚，李云峰，周敬，李瀛涛(1．日照职业技术学院，山东日照276826；2．山东科技大学土木工程与建筑学院．山东青岛266590)摘要：通过碳纳米管水泥净浆复合材料力学试验，考察不同龄期和不同碳纳米管掺量对水泥基复合材料抗折、抗压强度的影响，以及不同龄期下不同碳纳米管掺量的水泥基复合材料试件的增韧特性。结果表明，掺入碳纳米管可以有效改善水泥基复合材料的脆性；当碳纳米管掺量为0．10％时，水泥基复合材料试件的抗折、抗压强度有较明显提高；当碳纳米管掺量为0．05％时，水泥基复合材料

2、试件的韧性指数较大。关键词：水泥基复合材料；碳纳米管；掺量：抗折强度；抗压强度；韧性指数MechanicalPropertiesofCarbonNanotubesCement-basedCompositesYANGZhigang，LIYunfeng，ZHOUJing~，LIYingtao(1．RizhaoPolytechnic，Rizhao276826，Shandong，China；2．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qi

3、ngdao266590，Shandong，China)Abstract：TheefectsofCarbonNanotubestocement-basedcompositesareinvestigated．TheflexuralstrengthandthecompressivestrengthoftheCNTscement-basedcompositesunderdiferentcontentanddifferentagearetestedandthetoughnessindexesareanalyzed．TheresultsshowthatCNTsha

4、veapositiveefectonthebrittlefailureofcement-basedcomposites,thecompressivestrengthandflexuralstrengthofcement-basedcompositeswith0．10％CNTsalesignificantlyincreased,andthetoughnessindexofcement-basedcompositeswith0．05％CNTsisrelativelyhigher．KeyWords：cement-basedcomposites；CarbonN

5、anotubes；content；flexuralstrength；compressivestrength；toughnessindex中图分类号：fIT、r528．582文献标识码：A⋯文章编号：0559--9342(20l4)o8—0I29—04给碳纳米管。SimoneMusso[~将掺有3种不同多壁碳O引言纳米管的水泥净浆进行对比，分析碳纳米管对复合碳纳米管作为拥有超高长径比的终极纤维材料．材料力学性能的影响。结果表明：掺普通碳纳米管不仅具有优异的力学性能，而且化学稳定性和热稳和定向碳纳米管的试件的断裂模量比空白试件分别定性优良，具有良好的电性能

6、及微波吸收等。并具增加了34％和9％，抗压强度提高了10％～20％。刘有独特的一维纳米结构所特有的纳米效应，使其成金涛【6]研究了多壁碳纳米管对水泥基复合材料力学性为各种基体材料理想的增强体．并能赋予相应复合能的影响试验结果表明在不同龄期条件下，随着材料许多新的功能性能，如增韧补强、导电导热、碳纳米管掺量的增加，复合材料的抗压强度也随之电磁屏蔽、压电等I-31。H．Wagnert41采用传统的Kelly—Tyson方法．对单壁碳纳米管聚合物复合材料的界面收稿日期：2014—03—25剪切强度进行了计算。研究发现由于碳纳米管具有基金项目：山东省科技发展计

7、划项目(2013YD02043)；山东省很高的长径比，从而能够提供很大的界面传递应力，“泰山学者”建设工程专项经费资助使碳纳米管复合材料能够充分利用碳纳米管很高的作者简介：杨志刚(1973一)，男，山东莒县人，讲师，硕士，弹性模量和强度．通过界面把有效应力从基体传递主要研究方向为建筑工程；李云峰(通讯作者)．WaterPowerVo1．40No．8圆提高。当碳纳米管的掺入量为0．1％时，复合材料的2试验结果与分析抗压强度达到最高，7d和28d龄期下的抗压强度比水泥净浆分别提高了22％和15％。2．1抗折强度与抗压强度本文通过碳纳米管水泥净浆复合材料力学

8、试验，试验测得不同养护龄期水泥净浆试件抗折强度、考察不同龄期和不同碳纳米管掺量对水泥基复合材抗