納米級氧化硅和碳纖維復合砂漿的制備和性能.pdf

1、納米技術的發(fā)展為水泥基材料的可持續(xù)發(fā)展提供了新的動力。納米材料可以在納米尺度上對水泥基材料進行改性，既包括改善水泥基材料的力學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)復合砂漿的制備工藝與性能、納米碳纖維(CNF)復合砂漿的制備工藝與性能研究的基礎上，探索了NS和CNF復合砂漿的性能及影響因素，主要研究內容如下:
　　1比較了疏水納米二氧化硅(SS)復合砂漿的機械攪拌法和研磨法制備工藝，以及親水納米二氧化硅(QS)

2、復合砂漿的機械攪拌法、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復合砂漿和QS復合砂漿，并對復合砂漿的抗折強度、抗壓強度及微觀結構和性能進行了測試。研究結果表明，QS可細化氫氧化鈣、促進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度和抗壓強度;SS對砂漿無增強效果。
　　2以砂漿3d、28d的抗折和抗壓強度為評價指標確定了CNF復合砂漿的減水劑摻量和超聲

3、時間分別為減水劑與CNF的質量比為1和30min;在此基礎上，制備了CNF摻量為0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.40％、0.60％和0.80％的復合砂漿并測試了抗折和抗壓強度，電阻率及微觀結構和性能。研究結果表明，CNF可促進水泥水化但是會提高氫氧化鈣的擇優(yōu)取向，適宜摻量的CNF可提高復合砂漿的抗折強度、抗壓強度和電導率。
　　3制備了2％、3％QS分別與0.05％、0.10％和0.15％CNF復摻的砂漿并測試

4、了抗折和抗壓強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)團聚狀態(tài)，復摻QS和CNF沒有達到單摻時的力學增強效果;3％QS+CNF的復合砂漿在受彎載荷下的電阻率變化率大于2％QS+CNF的復合砂漿。
　　4通過正交試驗分析了水膠比、砂灰比、QS摻量、CNF摻量四個因素對QS+CNF復合砂漿力學性能和電學性能的影響。研究結果表明，對力學性能影響最顯著的因素是水灰比;提高砂漿基體的密實度并綜合運用超聲、化學分散