橡胶改性碳纤维-多壁碳纳米管水泥复合材料性能试验与分析

编号：CYYJ04088

篇名：橡胶改性碳纤维-多壁碳纳米管水泥复合材料性能试验与分析

作者：张俊涛 戚颖楠 杨友志 柯雨 张梦溪

关键词： 水泥基复合材料 多壁碳纳米管 碳纤维 橡胶 电学性能 力学性能 抗冻性能

机构： 天津大学建筑工程学院

摘要： 水泥基复合材料已推广应用于水利工程中,探究其耐久性能是保证高寒地区高混凝土坝安全的关键。将碳纤维与多壁碳纳米管双导电相填料加入水泥材料,从导电性能、力学性能和抗冻性能3个方面研究其作用效果。同时,为充分利用废弃资源,将废弃轮胎制备成橡胶集料加入试件用于力学性能和抗冻性能的试验分析。试验结果表明:当碳纤维与多壁碳纳米管掺量为0.25%时,导电相填料对水泥复合材料的电阻率改变最为明显,在掺量为0.3%时复合材料的电阻率最低,同时,不同外加电场对电阻率的影响可以忽略不计;当碳纤维和多壁碳纳米管的掺量为0.3%、橡胶掺量为30%时,复合材料的抗冻性能最佳,此时,力学性能也满足工程应用需求,抗折和抗压强度分别超过7 MPa和30 MPa。研究结果为提升高寒地区混凝土结构的性能提供了新的技术手段。