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纳米碳纤维高性能混凝土路用性能研究
发布时间: 2024-09-23
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
随着现代材料科学的不断进步，作为最主要建筑材料之一的混凝土已逐渐向高强、高性能和智能化方向发展。目前路面混凝土的使用状况表明，普通路面混凝土材料很难满足重载交通的需要，因此，研究开发高性能路面混凝土以满足重载交通水泥混凝土路面的要求变得极为迫切并具有重要的现实意义。在此背景的基础上，本项目充分利用纳米碳纤维特殊性能，在普通混凝土中掺入适量纤维，配制具有较好力学性能和耐久性能的路面混凝土，使路面结构在其全服役周期内具有更好的服务水平，对推动高性能路面混凝土材料和纳米材料的发展具有重要的学术意义和工程应用价值。
成果亮点
本项目进行了系统的工作性能、力学性能、抗氯离子渗透性能、耐磨抗冲击性能及抗冻性能试验，以研究纳米碳纤维掺量等对高性能混凝土力学性能及耐久性能的影响规律。 （1）在混凝土水化的不同阶段，抗压强度及抗折强度均随着纳米碳纤维掺量的增加，呈现先增大后减小的趋势，纳米碳纤维在混凝土水化早期的作用效果更强。 （2）纳米碳纤维的阻裂牵制作用及形成的网状结构对混凝土耐磨性能具有积极的影响。 （3）借助于SEM、EDS、XRD和数字技术软件Jade 9等手段分析，纳米碳纤维的成核效应可以可以增强Ca2+和Al3+的结晶过程，加速了水化进程，填充孔隙，从而增加了对Cl-传输的阻力，改善混凝土抗氯离子渗透性能。 （4）纳米碳纤维的加入能够减缓混凝土试件质量损失率的上升速度和相对动弹模量的下降趋势，且在相同冻融循环次数下，随着纳米碳纤维的增加，改善效果更加明显。 该成果的成熟程度较高，研究方法相对成熟并具备一定的应用价值，为纳米碳纤维的实际工程应用提供了理论和实践指导。在性能研究方面，项目组运用了扫描电镜、物相分析等微观分析手段，结合数字图像处理（DIP）和计算机断层扫描技术（X-CT）对混凝土的微观结构、腐
团队介绍
黑龙江省公路事业发展中心
成果资料
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