【摘要】：導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料是在水泥基復(fù)合材料的基礎(chǔ)上加入導(dǎo)電組分,使其擁有導(dǎo)電特性,并保持普通水泥基復(fù)合材料絕大部分性能及技術(shù)上優(yōu)勢(shì)。導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料必將作為一種智能材料,在眾多領(lǐng)域有著廣闊而潛在的應(yīng)用前景。因此,開(kāi)展導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料的研究是目前的一項(xiàng)重要課題。本文通過(guò)制備導(dǎo)電水泥膠砂和導(dǎo)電水泥混凝土兩種水泥基復(fù)合材料,探究了導(dǎo)電組分的種類與摻量、導(dǎo)電組分的單摻與雙摻、摻合料的種類與摻量、養(yǎng)護(hù)齡期等因素對(duì)導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料性能的影響規(guī)律。具體研究包括導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料的電學(xué)性能、力學(xué)性能及耐久性,并通過(guò)超聲波、交流阻抗及微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其電學(xué)性能、力學(xué)性能及耐久性的機(jī)理進(jìn)行了探討。試驗(yàn)結(jié)果表明,單摻多壁碳納米管、碳纖維或鍍銅鋼纖維對(duì)水泥基復(fù)合材料的電學(xué)性能和力學(xué)性能均有改善;碳納米管對(duì)水泥基復(fù)合材料電學(xué)性能改善最為顯著,其次是碳纖維,且碳納米管的最佳摻量為0.3%,碳纖維的最佳摻量為0.3%;鋼纖維對(duì)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能改善最為顯著,其次是碳納米管和碳纖維,鋼纖維的最佳摻量為0.4%;雙摻碳納米管-碳纖維與碳納米管-鋼纖維對(duì)水泥基復(fù)合材料的電學(xué)性能和力學(xué)性能的影響好于單摻;碳納米管-碳纖維的雙摻效果好于碳納米管-鋼纖維,且碳納米管與碳纖維的最佳雙摻比例為0.2%與0.3%;硅灰、粉煤灰及礦粉三種摻合料對(duì)導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料的電學(xué)性能改善明顯,對(duì)力學(xué)性能改善一般;礦粉對(duì)導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電學(xué)性能改善效果最佳,粉煤灰次之,且兩者的最佳摻量均為20%;通過(guò)混凝土抗硫酸鹽試驗(yàn)和碳化試驗(yàn)可知,導(dǎo)電組分的摻入使混凝土抗硫酸鹽能力略有提高,抗碳化能力略有降低。
[Abstract]:Conductive cement-based composites are based on cement-based composites by adding conductive components to make them have conductive properties and maintain most of the properties and technical advantages of ordinary cement-based composites. Conductive cement matrix composites will be a kind of intelligent materials and will have a broad and potential application prospect in many fields. Therefore, the research of conductive cement-based composites is an important subject at present. In this paper, two kinds of cement-based composites, conductive cement sand and conductive cement concrete, were prepared. The kinds and contents of conductive components, the single and double admixtures of conductive components, the kinds and contents of admixtures were investigated. The influence of curing age on the properties of conductive cement matrix composites. The electrical properties, mechanical properties and durability of conductive cement matrix composites are studied in detail. The mechanism of electrical properties, mechanical properties and durability of the composites are discussed by ultrasonic wave, AC impedance and microstructure. The experimental results show that the electrical and mechanical properties of cement-based composites are improved by single doped multi-wall carbon nanotubes, carbon fiber or copper-plated steel fibers, while the electrical properties of cement-based composites are improved most significantly by carbon nanotubes. The second is carbon fiber, and the best content of carbon nanotube is 0.3, and the best amount of carbon fiber is 0.3. The mechanical properties of cement matrix composite are improved most obviously by steel fiber, and the second is carbon nanotube and carbon fiber. The optimum content of steel fiber is 0.4. The effect of carbon nanotube-carbon fiber and carbon nanotube-steel fiber on the electrical and mechanical properties of cement-based composites is better than that of single-doped carbon nanotubes. The effect of carbon nanotube-carbon fiber is better than that of carbon nanotube steel fiber, and the optimum ratio of carbon nanotube to carbon fiber is 0.2% to 0.3%. The electrical properties and mechanical properties of conductive cement matrix composites were improved obviously by fly ash and mineral powder, and the electrical properties of conductive cement matrix composites were improved best by mineral powder, followed by fly ash. The optimum content of both of them is 20. Through the experiments of resisting sulfate and carbonization of concrete, it can be seen that the ability of resisting sulphate of concrete is slightly improved and the ability of resisting carbonation is slightly reduced by the addition of conductive component.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2123567