碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究_李克智.pdf

碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究/李克智等

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碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究
李克智,王闯,李贺军,石振海

,
(西北工业大学材料学院西安710072)

摘要传统的水泥混凝土材料由于功能单一、脆性大、自重大、杭拉强度和杭弯强度差,在一些特殊领域中的应
用受到了很大限制。碳纤维由于具有高比强度、高比模量、密度小、耐腐蚀、导电性好、对人畜无害等优异性能而颇受
材料科学工作者的青睐,被视为许多复合材料的优良增强体。将破纤维加入到水泥基体中,制成破纤维增强水泥基复
合材料,不仅可改善水泥自身力学性能的缺陷,使其具有高强度、高模量、高韧性,更重要的是能把普通的水泥建筑材
料变成对温度和应力敏感、具有自感知内部应力和损伤及一系列电磁屏蔽性能的智能材料。
关健词碳纤维水泥基复合材料性能综述

DevelopmentandStudyofCarhonFiberReinforcedCementComPosites

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LlKezhiWANGChuangLlHejunSHIZhenhai

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(反hoolof加IaterialsScieneeNorthwesternPOlyteehniealUniversity为’an710072)

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AbstractTraditionaleementconeretematerialsaregreatlyconstrie喇。俪叩toitsnarowfunetioneasily
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brokenfeaturehcavyself-weightpoorstre飞thagainsttensionandhandi呢Carbonfiberattraetsgreatattention
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frresearehersonrnaterialsforitshighsPeeifiestrengthhighspeeifiemodulusIessdensityresistancetocorro
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Keywort七arbofibemmaimpiproprtyeviw

土相比,CFRC具有质轻、强度高、流动性好、扩散性强、成型后
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表面质量高等优点将其用作隔墙时比普通混凝土制作的隔墙

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20世纪60年代以来碳纤维作为新一代复合材料的增强薄1/2~1/3重量减轻1/2一1/3CFRC有多种规格其中短
纤维,以其高强度比、高模量比、低密度、低X光吸收率、抗腐切碳纤维增强混凝土主要用在屋面、外墙、内墙、地面、天棚等方
蚀、耐烧蚀、抗疲劳、耐热冲击、导电导热性能好、传热系数小、膨面;长纤维混凝土用在承重构件方面,由它制成的构件尺寸稳
胀系数小和自润滑等优异性能而在航天航空、航海、建筑、轻工定,同时还具有防静电性、耐磨耗、耐腐蚀等性能,因此,CFRC
等领域中获得了广泛的应用。将碳纤维加人到水泥基体中即制性能的研究近年来发展迅猛。

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成碳纤维增强水泥基复合材料(rbonFiberinforcedCe
CaRe1CFRC
o,,。的性能特点及应用
mentCompsites简称CFR(二)也称纤维增强混凝土川在水
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泥基材料中掺入高强碳纤维是提高水泥复合材料抗裂、抗渗、抗11CFRC的制备

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剪强度和弹性模量控制裂纹扩展提高耐强碱性增强变形能CFRC的制备一般由混料成型养护3步组成将碳纤维
力的重要措施。此外,碳纤维还具有震动阻尼特性,可吸收震动预混水泥与砂子、石子、水、外加剂等