碳纖維與混凝土的結合,提高其機械性能

碳纖維是一種非常薄而細長的材料,如同細絲,可連續切斷。其具有優異的機械性、低比重和化學穩定性使它們具有廣泛應用,如在建筑、航空航天、汽車等行業。金屬元素已經被碳纖維元素所取代,由于成本較低具有較高的抗疲勞性、耐腐蝕性和耐腐蝕性,導致各地的碳纖維的需求量一直處于上升趨勢。
  研究內容
  碳纖維制造過程中產生的廢物,如快到期的產品,其實它們仍然有很大的用處。本文主要證明一種新的碳纖維回收方法及碳纖維如何通過控制混凝土裂紋擴展。
  以水泥為原料制備了圓柱形混凝土試件,摻量為370 kg/m3,水灰比為0.5,碳纖維廢料摻量為2%水泥質量。盡管在新鮮狀態下可加工性較低,但結果表明在28天的試驗里其機械性能較好,復合材料的抗壓強度和抗拉強度均有所提高。為了解釋新型復合材料的結構與性能之間的關系,對纖維的圖像進行了分析并用掃描電鏡(SEM)對混凝土的斷裂表面進行了分析。碳纖維直接作用于混凝土破裂瞬間的開裂機理,抑制混凝土的開裂微裂縫形成大裂縫。在混凝土中加入碳纖維廢料,為提供機械改進,減少維護需求,從而增加混凝土結構的耐久性和建筑的可持續性。
  天然介質沖砂的粒度曲線
  片麻巖礫石的粒徑曲線
  碳纖維氈
  長度在40 - 50毫米之間的不連續碳纖維
  新混凝土圖像:(a)常規參考混凝土;(b)含2%碳纖維廢料的混凝土
  坍落度稠度試驗:(a)常規參考混凝土;(b)含碳纖維廢料的混凝土
  結論
  本文研究填補了新的回收技術在回收碳纖維上,所提出的回收方法不僅低成本還可以回收范圍內大量的碳纖維廢料。
  此外,這種新型復合材料可以為混凝土結構提供更長的使用壽命,以減少維修和提高各地建筑結構的耐久性。