纳米氧化硅和碳纤维复合砂浆性能与改性机制

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1、‘、着、＊犬ｉｌ拔－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ工睡脑士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ纳米氧化桂和碳纤维复合砂装性能与改性机制工程领域建筑与土木工程作者姓名生產违指导教师—韩一塞屆―载撞２０５答辩日期＿Ｊ＿＾Ａａ＿专业学位硕士学位论文纳米氧化桂和碳纤维复合砂黎性能与改性机制－ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＮａｎｏＳｉｌｉｃｏｎＯｘｉｄｅａｎｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＦｉｌｌｅｄＣｅｍｅｎｔ

2、Ｍｏｒｔａｒ作者姓名：牛建伟学科：建筑与土木工程、专业学号：３１３０６０５２指导教师：韩宝国完成日期：２０１５年５月犬違理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

3、若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：Ｍ束等？ｉｆ和絲对補Ｊｒ、？＞作者签名：Ｊｉ－日期：２／ｒ年石月日牛冬？大连理工大学专业硕士学位论文．摘要己有研究发现纳米二氧化桂水泥基复合材料具有高朝性、高强度、较好的抗疲劳和轜变性、高断裂安全性等优异的力学性能碳纤维水泥基复合材料具有优异的抗拉强度；和抗弯强度及良好的静电屏蔽性、导电性和压敏性等优点。因此本文将纳米二氧化桂与碳纤维纳／微多尺度复掺，通过纳米二氧化娃加强碳纤维在基体中的分散及碳纤维与基体的界面，以期望得到具有更优异力学性能和电学性能的水泥基复合材料。本文主要在

4、单掺纳米二氧化桂和碳纤维砂菜制备与性能研宄的基础上开展了复掺纳米二氧化桂和碳纤维砂楽的性能研究，具体如下：（１）计对纳米二氧化桂在水泥基复合材料难以分散的问题，及己有的研究主要集中在纳米二氧化娃对水泥基复合材料力学性能的影响但对电学性能的研究还很少开展的现状。采用机械搅拌和超声波分散以及应用减水剂对纳米二氧化娃在水泥砂裝中进行分散，同时探讨不同掺量的纳米二氧化娃对水泥砂装力学性能和电学性能的影响规律和，作用机理，并确定纳米二氧化娃在水泥砂衆中最佳掺量。研究结果表明应用物理分散和化学分散两者相结合的方法提高纳米二氧化桂在水泥砂衆中的分散是可行的，纳米

5、二氧化鞋复合砂装抗折强度和抗压强度及电阻率随纳米二氧化桂掺量的增加而增加。（２）测试了掺加不同长度、不同掺量的碳纤维复合砂衆的力学性能和电学性能，并通过不同长度的碳纤维在水泥基体单位体积根数、分布平均中心间距及碳纤维在受到外界荷载作用下拨出临界长度的计算＃纤维增强机制进行了分析。研究结果表明，随碳纤维掺量的增加，单位体积碳纤维复合砂楽内碳纤维数量逐渐增加，平均中心间距逐渐减小，单位体积内碳纤维承受更多荷载及纤维临界长度逐渐增加，碳纤维复合砂楽抗折强度和抗压强度逐渐增加；同时碳纤维在砂楽内相互搭接数量增多形成导电网络，使得碳纤维复合砂楽电阻率逐渐降低

6、。（３）对不同纳米二氧化娃掺量，不同碳纤维长度、掺量对纳米二氧化娃与碳纤维复合砂衆力学性能和电学性能进行了研究和分析，。研究结果表明纳米二氧化桂可促进碳纤维在水泥基体中的分散，增强碳纤维与水泥基体界面结构和性能，从而提高水泥基一复合材料的力学性能和电导性能。在纳米二氧化鞋掺量定时，砂奖抗折强度和抗压强一度随碳纤维掺量的增加而增加，电阻率随碳纤维掺量的增加而降低；在同碳纤维掺量下，随纳米二氧化桂掺量的增加砂装抗折强度、抗压强度和电阻率逐渐增加６ｍｍ碳。纤维比３ｍｍ碳纤维对复合砂楽抗折强度、抗压强度和电阻率改善效果显著。二关键词：纳米氧化桂；礙纤维砂浆

7、；抗折强度抗压强度电阻率；；；－Ｉ－纳米氧化娃和碳纤维复合砂菜性能与改性机制Ｐｒｏｅｒｔｅｓａｎｄｃａｎｅｃｈａｎｓｍｏ－ａｉＭｏｄｉｆｉｔｉｏＭｉｆＮａｎｏＳｉｌｉｃｏｎＯｘｉｄｅｎｄｐＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＦｉｌｌｅｄＣｅｍｅｎｔＭｏｒｔａｒＡｂｓｔｒａｃｔＰ－ｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｈａｖｅｒｏｖｅｄｔｈａｔｎａｎｏｓｉｌｉｃｏｎｏｘｉｄｅｆｉｌｌｅｄｃｅｍｅｎｔｃｏｍｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｐ