碳纳米管对硅酸盐水泥力学性能的影响研究

硅酸盐通报 , 2013, 32(7): 1361-1370.

碳纳米管对硅酸盐水泥力学性能的影响研究

赵晋津 ^1, , 任书霞 ^2, , 杜彦良 ^3, , 朱文华 ^4, , 汪文娜 ^5, , 孔丽娟 ^6, , 卢雪 ^7,

1.石家庄铁道大学材料科学与工程学院,石家庄050043

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4.中国铁道二局第四工程有限公司,成都610306

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基金项目: National natural science foundation of China(51102172,5110828) Nature science foundation of hebei education department(2011170 and Y 2011112) National natural science foundation of hebei province(E2012210015,E2011210025) The introduction of overseas project of hebei province(D2011003044) The foundation of shijiazhuang tiedao university for excellent young teachers(Z990220609) National key laboratory open project fund(SKL201105SIC)

关键词：碳纳米管 , 硅酸盐水泥 , 物理性能 , 力学性能

Study on the Influence of Carbon Nanotubes on the Mechanical Properties of Portland Cement

ZHAO Jin-jin ^1, , REN Shu-xia ^2, , Du Yan-liang ^3, , ZHU Wen-hua ^4, , WANG Wen-na ^5, , KONG Li-juan ^6, , LU Xue ^7,

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2.石家庄铁道大学材料科学与工程学院,石家庄050043

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4.中国铁道二局第四工程有限公司,成都610306

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7.石家庄铁道大学材料科学与工程学院,石家庄050043

Keywords： carbon nanotubes , portland cement , physical properties , mechanical properties

研究了用超声分散的碳纳米管对硅酸盐水泥物理力学性能的影响,并利用XRD和SEM等测试手段对碳纳米管改性水泥的水化产物及硬化浆体的形貌进行了分析.结果表明:碳纳米管的掺入改变了水泥净浆的标准稠度用水量和凝结时间,提高了其抗压和劈裂抗拉强度,但并未造成安定性不良.随碳纳米管掺量的增加,水泥净浆的标准稠度用水量逐渐增加,凝结时间不断缩短,标养28天的抗压和疲劳抗拉强度较未掺碳纳米管的硬化浆体分别提高了15.34％和18.44％.XRD分析表明碳纳米管的掺入不仅提高了水泥净浆的水化程度,增加了C-S-H的生成量,而且降低CH的结晶度.SEM证明碳纳米管的掺入较未掺的水泥净浆硬化浆体结构趋于优化,更致密.

参考文献

[1]	叶青,张泽南,陈荣升,马成畅.纳米SiO2与水泥硬化浆体中Ca（OH）2的反应[J].硅酸盐学报,2003(05):517-522.
[2]	卢忠远,徐迅.纳米SiO2对硅酸盐水泥水化特性的影响[J].建筑材料学报,2006(05):581-585.
[3]	熊国宣,邓敏,徐玲玲,唐明述.掺纳米TiO2的水泥基复合材料的性能[J].硅酸盐学报,2006(09):1158-1161.
[4]	Hui Li;Hui-gang Xiao;Tie Yuan;Jinping Ou .Microstructure of cement mortar with nano-particles[J].Composites, Part B. Engineering,2004(2):185-189.
[5]	Wong EW. Sheehan PE. Lieber CM. .NANOBEAM MECHANICS - ELASTICITY, STRENGTH, AND TOUGHNESS OF NANORODS AND NANOTUBES[J].Science,1997(5334):1971-1975.

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