The invention discloses a nano-carbon black cement-based composite material for improving the dispersion of carbon fibers and a preparation method thereof, which improves the dispersion of carbon fibers, including carbon fibers, cement, sand, gravel, dispersant, water reducing agent, defoamer, nano-carbon black and micro-silica powder; the content of carbon fibers is 0.7 0.8%, the water-cement ratio is 0.5 0.6, and sand-ash. The ratio is 1:0.8 1:1.2, the water reducer content is 0.5 1.5%, the defoamer content is 0.01 0.05%, the nano-carbon black content is 0.1 0.8%, and the micro-silicon powder content is 13 18%. The nano carbon black cement based composite material for improving carbon fiber dispersion can enhance the dispersion of carbon fiber by adding nano carbon black and micro silicon powder synergy. The dispersion of the carbon fiber can be greatly enhanced by the addition of dispersant. The active components such as SiO2 in the micro silicon powder react with the hydration product Ca (OH) 2 of the cement to form C gel S H H (CaO SiO2 SiO2 H2O) gel, which improves aggregate and water. The bond strength between slurries and the conductivity of nano-carbon black can be reduced by adding nano-carbon black.
【技术实现步骤摘要】
纳米碳黑水泥基复合材料及其制备方法
本专利技术涉及水泥基复合材料
,特别涉及一种改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料及其制备方法。
技术介绍
碳纤维是由有机纤维经碳化而成,具有高强、高模、耐腐蚀、导电、导热等特性的纤维状材料。将其加入到水泥基体得到的碳纤维水泥基复合材料(CFCC)具有良好的抗拉、抗弯等力学性能,而且还具备导电、导热等性能。利用其压敏特性和较高的灵敏度可进行实时监控,而温敏特性可用于路面融雪化冰等,具有广阔的应用前景。CFCC的压敏性、温敏性和电热性能都与它的导电性能密切相关,导电性能的优劣直接影响CFCC的机敏程度。CFCC的导电性受碳纤维散布状态最差的断面或构件中因纤维分散不良而形成纤维数量最少的断面的导电行为所支配。这意味着CFCC中碳纤维分散的均匀性越差,其利用率就越低。由于碳纤维的几何特性及其表面疏水性,在机械搅拌力的作用下,碳纤维会趋于团聚而凝成纤维块,这极大地限制了碳纤维水泥基材料作为机敏材料的工程推广。另外,近年来随着纳米级材料的兴起,人们开始针对掺加了纳米碳黑、碳纳米管等微细导电材料的混凝土展开了研究。已有研究结果表明,将导电相掺入到普通混凝土中,发现混凝土的电阻率大幅度降低。而碳纤维混凝土在掺加了纳米碳黑后是否还能保持碳纤维良好的分散性,目前对该问题的研究较少。在碳纤维分散性问题上,国内学者研究了碳纤维掺量、搅拌工艺、外加剂等对分散性的影响,但对碳纤维分散性影响最大的分散剂的选择及掺量研究较少。因此,有必要对现有技术进行改进以解决上述技术问题。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种改善碳纤维分散性的 ...
【技术保护点】
1.一种改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:包括碳纤维、水泥、砂、碎石、分散剂、减水剂、消泡剂、纳米碳黑、微硅粉;所述的碳纤维掺量为0.7‑0.8%,水灰比为0.5‑0.6,砂灰比为1:0.8‑1:1.2,减水剂掺量为0.5‑1.5%,消泡剂掺量为0.01‑0.05%,纳米碳黑掺量为0.1‑0.8%,微硅粉掺量为13‑18%。
【技术特征摘要】
1.一种改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:包括碳纤维、水泥、砂、碎石、分散剂、减水剂、消泡剂、纳米碳黑、微硅粉;所述的碳纤维掺量为0.7-0.8%,水灰比为0.5-0.6,砂灰比为1:0.8-1:1.2,减水剂掺量为0.5-1.5%,消泡剂掺量为0.01-0.05%,纳米碳黑掺量为0.1-0.8%,微硅粉掺量为13-18%。2.根据权利要求1所述的改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:所述碳纤维采用长度为9-12mm的碳纤维。3.根据权利要求2所述的改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:所述碳纤维采用经过氧化处理的碳纤维。4.根据权利要求3所述的改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:所述氧化处理采用质量分数为65%的浓硝酸进行。5.根据权利要求1所述的改善碳纤维分散性的纳米碳黑水泥基复合材料,其特征在于:所述分散剂采用掺量为0.4%-0.42%的甲基纤维素、掺量为0....
【专利技术属性】
技术研发人员:韩菊红,刘影,张超凡,杨佳琪,于俊洋,曹招金,兰晓芳,李毕德,王双双,李明轩,
申请(专利权)人:郑州大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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