【摘要】：由裂縫問(wèn)題導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)失效的情況非常嚴(yán)重,輕者會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用或縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命,重者會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的事故,給國(guó)家和人民帶來(lái)巨大損失。在實(shí)踐中,混凝土結(jié)構(gòu)提早遭到破壞,需要修理、加固,甚至需要重建,耐久性不良造成極大的人力、物力和財(cái)力浪費(fèi)�；炷亮芽p不僅影響了混凝土的美觀程度,造成安全隱患,也降低了混凝土的結(jié)構(gòu)承載力,同時(shí)引起鋼筋銹蝕,影響著混凝土的強(qiáng)度以及耐久性。因此,對(duì)于裂縫的控制,是我們急需解決的問(wèn)題。氧化石墨烯(GO)由于良好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性(無(wú)化學(xué)活性和降解風(fēng)險(xiǎn)),被用于水泥基材料中。目前,常用制備GO的方法,主要包括Brodie法、Staudenmaier法和Hummers法等。前兩種方法在制備GO的過(guò)程中,可能會(huì)產(chǎn)生ClO_2和NO_x等有害氣體。Hummers法雖無(wú)有害氣體產(chǎn)生,但此反應(yīng)過(guò)程中需控制的因素較多,過(guò)量的KMnO_4、K_2FeO_4、KClO_3等也會(huì)造成潛在的污染,且操作流程復(fù)雜。為了優(yōu)化制備流程和實(shí)驗(yàn)參數(shù),本文采用電化學(xué)方法來(lái)制備GO,這種方法不需用到強(qiáng)氧化劑以及有毒試劑,成本低廉,環(huán)保綠色,而且電化學(xué)法工藝操作簡(jiǎn)單,氧化時(shí)以更多地離子插入方式剝離而減少氧化程度,制備的GO材料有更好的物理化學(xué)性質(zhì)。本文在研究陽(yáng)極CFRP的劣化機(jī)制時(shí),通過(guò)對(duì)溶液進(jìn)行回收并分析,發(fā)現(xiàn)了類似GO的物質(zhì)。通過(guò)用CFRP板做陽(yáng)極,不同濃度的NaCl溶液作電解液(3%、10%和20%),在外加電流分別為4 mA和10 mA的條件下成功制備了GO。然而由于回收溶液中氯離子的存在,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成巨大的隱患。因此,本文嘗試用一種對(duì)混凝土無(wú)害的溶液作為電解液來(lái)制備GO,并摻入到水泥基材料中,測(cè)試其力學(xué)性能。通過(guò)用CF和石墨棒(SMB)做陽(yáng)極,自來(lái)水作電解液,在不同的外加電流(4 mA、10 m A、20mA和30 m A)和電極距離(1 cm、2 cm、3 cm、4 cm和5 cm)下來(lái)制備GO,發(fā)現(xiàn)要得到濃度較高的以GO為主的溶液,外加電流分別為10 mA和30 mA,電極距離分別為2 cm和3 cm的條件應(yīng)優(yōu)先選擇。關(guān)于陽(yáng)極材料的選擇,石墨棒相比于CF布和CFRP板,來(lái)源豐富成本低廉,因此本文著重研究了用石墨棒(SMB)做陽(yáng)極,在不同的外加電流(10m A和30 m A)和電極距離(2 cm和3 cm)下來(lái)制備GO的方案,通電時(shí)間為8天。通過(guò)GO標(biāo)定曲線,計(jì)算不同條件下制備的GO濃度,按0.08%(占水泥固體的質(zhì)量)的摻量加入到水泥基材料中,研究GO對(duì)水泥基力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明,GO的摻入提高了水泥砂漿的抗折強(qiáng)度,而對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響不大。
【圖文】：

圖 1.1 氧化石墨烯的理論結(jié)構(gòu)圖ak 等[62]研究了 GO 對(duì)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。片在水泥中的分散性。其中 GO 的摻量從 0.1%到 2%（占減水劑的用量為 0.5%，與沒(méi)有摻 GO 的水泥漿體進(jìn)行對(duì)比水泥砂漿的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)摻量為 1.5%時(shí)，抗拉強(qiáng)度增加）觀測(cè)摻有 1.5% GO 的樣品斷裂表面，發(fā)現(xiàn)納米 GO 薄片。此外，XRD 結(jié)果表明相比于普通的混凝土砂漿，含有膠有顯著的增長(zhǎng)。ar 等[63]研究了 GO 納米片對(duì)水泥漿體的力學(xué)性能和孔徑分、0.02%、0.03%、0.04%和 0.05%（占水泥質(zhì)量的百分比表明，當(dāng) GO 的摻量分別為 0.02%和 0.03%時(shí)，，水泥基復(fù)合分別提高了 13%和 41%。通過(guò)掃描電鏡（SEM）進(jìn)行觀測(cè)減小，微觀結(jié)構(gòu)有顯著的改善，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)

P 中的體積分?jǐn)?shù)為 60%。CFRP 中表 2.1. CFRP 中環(huán)氧樹脂的化學(xué)組成成分 含量酚 A 型環(huán)氧樹脂 37-3性酚醛環(huán)氧樹脂 19-2雙氰胺 5-6基乙基酮 (MEK) 36-3何尺寸如圖 2.1 所示，它包含 3 個(gè)0 mm，測(cè)試的表面積為 1500 mm封膠保護(hù)，長(zhǎng)度為 70 mm；第三次研究的 CFRP 的厚度為 2.00±0
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2702884