b增强水泥溷凝土复合材料的研究与应用.pdfVIP

第2期 纤维复合材料 No2 49 2001年6月 FⅡIERCoⅣ匝叼Sr璐 J∞．．200l 碳纤维增强水泥混凝土复合材料的研究与应用 张其颖 (华东师范大学化学系，2∞062) 摘 要 本文综述了近几年来国内外关于碳纤维增强水泥混凝土复合材料(简称c眦)性能研究和实 际应用方面的主要结果。与未增强混凝土相比，c孤c材料具有优良的抗拉、抗折、抗冲击性能，而且容 重小，耐庸蚀。最近的研究还发现。唧材料具有良好的导电性，而且，其体积电阻率随压力的变化而 变化。这种特性使cfRc材料可望开发成智能结构材料。 关键词碳纤维，碳宝f维增强水泥混凝土，复合材料 AI|sm黼1lli矗址-tiele has哪哪_蒯the砸rwi叫嘲d乜0f嗍’snI吣咖由“咖l枇- dⅫ．hlⅫ呻ⅫwilIItha0fm一删Ⅻ甲le，删llas叩栅f训Ⅻ曲，叫km讪d缸 ow 3I例thatithas yd specific乎呐，咖巾咖商蚰IIg．R∞哪则黯ab帆吐amc8‘单耐循 芦ct曲嘶，and 0f帆cllaI蚋with00哪聃商蚰煳．Soit哪be eI触∞Dd呻嚏I髓．and博Wl呲d|删嘲Ⅻ“ly I腮ed船an㈣cally目n毗_n曲矾Ⅱ_洲． 碳纤罐增强水泥混凝土(C眦)是七十年代开始研究并 构．以及cFRc的开发应用。本文就这两个方面综述了近年 发展起来的一种复合材料。水泥属于胶凝材料，水化后可以 来cⅢRc的研究状况。 胶结其它物料，普通混凝土就是水泥胶结砂、石等构成的复合 材料；水泥又是臆性材料．砂、石等填料并不能改变水泥系材 1碳纤维与水泥基体的界面粘结 料的脆性…。碳纤维是六十年代发展起来的高强、高模、耐庸 1．1碳纤维的衰面状态 蚀、导电、导热的纤维状碳材料，它是由有机纤维经碳化而 成乜】。碳纤维增强不仅提高了水泥复台材料的抗折、抗拉强 CFRC中碳纤维与基体需要良好的粘结，硪纤维才会有一 定的拔出载荷。复合材料受力时。一旦产生裂缝。水泥基体所 度，还增加了水泥材料的韧性，赋予传统的水泥建材以新的性 能——轻质、高强、耐冲击、耐干缩性、导电等，是非常理想的 受应力会传递给碳纤维，晦接裂肇的碳纤维即可分散一部分 应力，裂缝不会继续增大。如果碳纤维拨出，裂麓迅速增大至 建筑材料。纤维增强水泥有着悠久的发展历史，增强纤维从 早期的麦杆、麻等植物纤维到后来的石棉纤维，到现代的玻辅 裂开．材料就会遭到破坏。所以，碳纤维与基体粘结不好，纤 维拔出藏荷小，增强纤罐起不到增强作用。界面粘结强度与 纤维、钢纤维都在一定程度上改善了水泥的性能，并大量用于 碳纤维的表面状态密切相关，碳纤维的一缓结构是苯环综台 实际建筑中，尤其是石棉纤维和玻璃纤维增强的水泥复台材 料在建筑史上树起了一座座里程碑口J。相比之下，cFRc是一的多环芳烃，类似于石墨层面。在碳纤维表面及有蛱陷处的 碳原子，化学健力不对称，化学活性较高。另外．硪纤维表面 种新兴的复合材料。碳纤维的优势在于它除了元石棉纤雏的 致癌结构．还无毒无害，而且，在水泥浆的强碱性环境中有很 还存在着以氧原子为主要成分的官能团，如蓑基、羟基、羧基