摻碳纖維和石墨水泥砂漿電學性能研究

碳纖維水泥砂漿試塊力學性能研究

概括介紹了碳纖維導電水泥砂漿的國內外的研究現(xiàn)狀;簡述了碳纖維水泥基復合材料的三種導電機理——滲透理論,隧道效應學說和電場發(fā)射學說;展望了它的研究動態(tài)和應用前景。

研究了碳纖維增強水泥砂漿的抗壓強度、抗折強度、體積電阻率隨纖維摻量變化情況,以及體積電阻率在軸向單調外力和循環(huán)外力作用下的變化情況。應用sem觀察了碳纖維增強水泥砂漿的微觀結構。研究結果表明碳纖維水泥砂漿具有機敏特性,可以通過測量其電阻率的變化用來監(jiān)測其受力情況。

目前,對于碳纖維水泥基復合材料在常溫下的壓敏性能,國內外做了大量的研究工作。由于我國的一些地區(qū)冬季氣溫較低,日平均氣溫在0℃以下,在這種低溫環(huán)境下,探索碳纖維水泥基復合材料的低溫壓敏性能有重要意義。本次試驗擬研究碳纖維水泥砂漿在0℃以下的壓敏性能,比較其與常溫下壓敏性能的異同,為今后在土木工程結構健康監(jiān)測的應用打下基礎。

第37卷第9期硅酸鹽通報 vol.37no.92018年9月bulletinofthechineseceramicsocietyseptember，2018 纖維和膠粉對水泥砂漿力學和抗裂性能的影響 王月明 1 ，唐永志 2 ，劉開偉 1 ，李靜靜 1 ，劉朋 1 ，陳東 1 ，葉哲 1 （1.安徽建筑大學先進建筑材料安徽省重點實驗室，合肥230022；2.淮南礦業(yè)集團有限責任公司，淮南232001） 摘要：溫濕度變化、膠凝材料本身變形和結構的約束是引起外墻砂漿開裂的主要原因，研究了3mm短切耐堿玻璃 纖維和可分散膠粉的摻入及摻量對砂漿抗折強度、抗壓強度、彈性模量和干燥收縮性能的影響，并制備了914mm ×610mm×19mm的自由大板和內環(huán)約束的φ650mm×φ800mm×100mm試件進行了室外暴

改性劍麻纖維對水泥砂漿的性能研究

研究摻加芳綸纖維對水泥砂漿抗折、抗?jié)B性能的影響。通過分析實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)摻加適量的芳綸纖維可以有效提高水泥砂漿的抗折、抗?jié)B性能。研究了芳綸纖維增強水泥砂漿的作用機理。

竹纖維增強水泥砂漿性能研究

為了研究碳纖維摻量對水泥砂漿力學性能的影響,對不同摻量下水泥砂漿的抗壓強度與劈裂抗拉強度進行了測試.試驗結果表明,隨著碳纖維質量百分數(shù)的增加,水泥砂漿的抗壓強度和劈裂抗拉強度都有不同程度的提高.當碳纖維摻量達到0.6％時抗壓強度最大;達到0.8％時劈裂抗拉強度最大.

試驗研究了摻入石墨及碳纖維對水泥砂漿體積電阻率及抗壓強度的影響。結果表明,砂漿體積電阻率隨石墨摻量增加而降低,且經歷了先緩慢下降、后急劇下降,再緩慢下降三個階段;在石墨摻量較低時,砂漿的強度略有降低,當石墨摻量大于20%時,砂漿強度的降低幅度則較大。當碳纖維摻量由0～2%逐漸增加時,砂漿的抗折強度也逐漸增大,而抗壓強度雖有波動但相差不大;砂漿的電阻率隨碳纖維摻量增加而有所降低,但效果不及摻加石墨明顯。復合摻加碳纖維與石墨對降低試件電阻率效果較好。摻加鋼砂對砂漿的體積電阻率影響不大。

采用"六步"成型工藝制備了短切碳纖維水泥砂漿試件,利用nrl反射率測試系統(tǒng),研究了碳纖維摻量、水灰比和高效減水劑等因素在8～18ghz頻率段對碳纖維水泥砂漿電磁反射性能的影響。結果表明,未摻碳纖維的水泥砂漿對電磁波最大吸收峰值為-29.3db,當碳纖維摻量由0.2%增加到1.0%時,碳纖維水泥砂漿的電磁波反射性能逐漸增強,碳纖維摻量為0.6%時,出現(xiàn)拐點且反射率均>-10.0db。相同條件下,水灰比0.6時,在高頻階段主要表現(xiàn)吸波性;摻入高效減水劑時,在不同頻段的反射率均>-8.0db;與萘系高效減水劑和未摻高效減水劑時相比,摻入聚羧酸系高效減水劑時,碳纖維水泥砂漿對電磁波主要呈現(xiàn)反射性。

研究了碳纖維水泥砂漿在干燥和潮濕狀態(tài)下的電導率和電熱溫升.試驗結果表明:當碳纖維摻量為0.3%(質量分數(shù),下同)時,碳纖維水泥砂漿導電主要以水化離子導電為主,其在潮濕狀態(tài)下的電導率和電熱溫升均較干燥狀態(tài)的大;當碳纖維摻量由0.3%增加到0.7%時,碳纖維間距離減小,碳纖維水泥砂漿導電逐漸由以水化離子導電為主過渡到以碳纖維隧道效應導電為主,故其在潮濕狀態(tài)下的電熱溫升較干燥狀態(tài)的小,但電導率仍較干燥狀態(tài)的大;當碳纖維摻量從0.7%增大到1.0%時,碳纖維導電網(wǎng)絡形成,碳纖維水泥砂漿導電以碳纖維接觸導電為主,水化離子導電相對可以忽略不計,因此其在潮濕狀態(tài)下的電導率和電熱溫升均較干燥狀態(tài)下的小.

以有機聚丙烯纖維為對比,進行了無機玄武巖纖維水泥砂漿的抗壓、抗折、抗拉伸及抗彎系列力學性能試驗研究。研究結果表明:在最佳摻量下,玄武巖纖維水泥砂漿的各種力學性能優(yōu)于聚丙烯纖維水泥砂漿;玄武巖纖維對水泥漿體早期具有顯著的增強作用,但降低了水泥砂漿的28d強度;摻入玄武巖纖維可以增加砂漿的韌性,對砂漿的抗拉強度改善起到了一定作用;玄武巖纖維對砂漿的抗彎破壞強度改善不顯著,但明顯增大了相同荷載下試件的撓度。

采用二步法制備不同纖維摻量的短切芳綸纖維增強水泥砂漿試樣,研究添加劑羧甲基纖維素鈉(cmc)和硅微粉對復合材料力學性能的影響。結果表明:羧甲基纖維素鈉能夠有效地促進纖維在水中的分散,進而促進其在水泥砂漿中的分散;摻加一定量的硅微粉能夠進一步提高試樣的壓縮強度。當纖維體積分數(shù)為5%時,試樣的力學性能最好,彎曲強度從2.6mpa提高到了8.3mpa,壓縮強度也從29.5mpa提高到了54.3mpa。

以聚丙烯纖維和玄武巖纖維混雜,進行了混雜纖維增強水泥砂漿的抗壓、抗折及抗彎性能的試驗研究。研究結果表明,混雜纖維并不能顯著提高基體的抗壓強度,但在總體積摻率為0.15%,bf∶pp(體積比)=1∶1時,混雜纖維提高了水泥砂漿28d的抗折強度和抗彎強度,較單摻纖維的水泥砂漿表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢;由于聚丙烯纖維和玄武巖纖維在基體中發(fā)揮不同的作用,使得混雜纖維在提高基體強度的同時,也改善了水泥砂漿的彎曲韌性。

通過力學試驗,研究不同玻璃纖維摻量和質量比相同的玻璃纖維水泥砂漿試件的抗壓強度、彈性模量、泊松比等力學性能,結果表明玻璃纖維摻入量影響水泥砂漿的力學性能,且玻璃纖維的最優(yōu)摻入量為2‰,可為玻璃纖維水泥砂漿的推廣使用提供參考。

對纖維水泥砂漿的力學性能分析表明,加入聚丙烯纖維后,(1)砂漿的體積密實,抗壓強度有一定提高;(2)砂漿的韌性增加,脆性降低,提高了砂漿的抗拉強度;(3)對抵抗砂漿收縮有明顯作用,尤其對早期砂漿的收縮有明顯的改善效果;(4)經多次凍融循環(huán),質量損失和強度損失都明顯降低。

近年來,微膨脹水泥砂漿在我國建設中得到了大量應用,膨脹劑的加入,解決了水泥基材易開裂的缺點,促進了大量以微膨脹水泥砂漿為基材的各種灌漿料、墻體材料的出現(xiàn),有些灌漿料甚至利用膨脹劑產生的自應力持力。在使用過程中,為改善微膨脹水泥的某一性能,通常需要改變配比或者添加其他材料,這又會對微膨脹水泥砂漿的其他性能產生影響,并且使用過程中的環(huán)境變量經常是不可控的。本文對常用的微膨脹水泥砂漿的性能影響參數(shù)進行了分析總結,對工程應用具有借鑒作用。

分析了橡膠與水泥形成的改性砂漿的技術性能指標和強度性能。采用了不同用量的橡膠顆粒加入水泥砂漿后,對改性砂漿的工作性、干縮性、凝結性、抗磨性、抗壓和抗折強度進行相應的試驗。通過試驗得知,當橡膠顆粒加入后,改性砂漿的工作性、干縮性、抗磨性及強度降低,同時對改性砂漿有一定的緩凝作用。

分析了橡膠與水泥形成的改性砂漿的技術性能指標和強度性能。采用了不同用量的橡膠顆粒加入水泥砂漿后,對改性砂漿的工作性、干縮性、凝結性、抗磨性、抗壓和抗折強度進行相應的試驗。通過試驗得知,當橡膠顆粒加入后,改性砂漿的工作性、干縮性、抗磨性及強度降低,同時對改性砂漿有一定的緩凝作用。

立方體抗壓強度值 以六個試件測值的算術平均值作為該組試件的抗壓強度值 試模為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體，由鑄鐵或鋼制成，應 具有足夠的剛度并拆裝方便。試模的內表面應機械加工，其不平度應 為每100mm不超過0.05mm。組裝后各相鄰面的不垂直度不應超過 ±0.5°； 試驗:兩組標準（12個試件），兩組對比（12個試件）。 標準試件養(yǎng)護7天試件1試件2試件3試件4試件5試件6 養(yǎng)護28天試件1試件2試件3試件4試件5試件6 竹纖維試 件 養(yǎng)護7天試件1試件2試件3試件4試件5試件6 養(yǎng)護28天試件1試件2試件3試件4試件5試件6 試塊體積70.7*70.7*70.7=0.000354m3 水泥274*0.000354*24=2.328

水泥砂漿、水刷石、剁斧石花飾質量通病及防治措施 ? ? ? ? ? 1.出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象 原因分析： （1）基層清理不干凈或潤水不夠 （2）水泥漿結合層涂刷不均勻或時間過久 （3）花飾背面浮灰未刷凈、潤水不足 （4）砂漿充填不密實，一次灌的過多過快 防治措施： （1）認真清理基層 （2）按配合比，均勻涂刷結合層水泥漿 （3）認真清掃花飾背面，事先充分潤濕 （4）按量填塞砂漿，不要漏灌，分層灌漿 2.花飾間接縫不平，縫隙不勻，整體飾面不平整 原因分析： （1）花飾板塊本身薄厚不一，有翹曲變形，事先未認真挑選 （2）用螺栓、螺釘固定時沒有認真找平 （3）砂漿未凝結前碰動 防治措施： （1）事先認真分類篩選，選擇誤差相近的組合，在一起進行調整板塊 （2）緊固螺栓螺釘前，要詳細、縱橫的檢查平整程度 （3）注意成品保護 3.砂漿配合比不準，