Właściwości zapraw cementowych z dodatkiem nanokrzemionki i włókien węglowych

Cui, X.; Zhou, D.; Wang, Y.; Han, B.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Właściwości zapraw cementowych z dodatkiem nanokrzemionki i włókien węglowych

Autorzy

Cui X. , Zhou D. , Wang Y. , Han B.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Properties of cement-based composites with nano-SiO2 and carbon fibers

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Do zapraw cementowych dodawano nanokrzemionkę [NS] i włókna węglowe [WW] o różnej długości, oddzielnie i razem, badając ich wpływ na właściwości mechaniczne i przewodność zapraw cementowych. Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że dodatek WW o długości 3 mm daje większą wytrzymałość od dodatku WW o długości 6 mm. Dodatek NS zwiększa wytrzymałość zapraw, jak można tego było oczekiwać. Równoczesny dodatek NS i WW zapewnia wyższą wytrzymałość niż ich oddzielny dodatek. Przypuszczalnie jest to wpływ bardziej równomiernego rozproszenia obu domieszek w zaprawie. Oporność elektryczna zapraw maleje z rosnącym dodatkiem WW i jest większa w przypadku włókien o długości 3 mm. NS nie ma na tę właściwość wpływu.

Nano-silica [NS] and carbon fibers [CF] of different lengths were added separately and together to the cement mortars and their influence on mechanical and electrical properties were examined. The experimental results have shown that addition of 3 mm CF gives higher strength of cement mortars than 6 mm CF. NS addition is assuring higher strength, as should be expected. The simultaneous addition of CF and NS causes higher increase of strength than separate addition of these admixtures. Probably it is the influence of more uniformly dispersion of both CF and NS in cement paste. The electrical resistivity of cement mortars decrease with increasing CF content and is higher with 3 mm CF w than with 6 mm CF addition. NS has no influence on the electrical resistivity.

Słowa kluczowe

nanokrzemionka włókno węglowe kompozyt cementowy zaprawa cementowa właściwości mechaniczne przewodność elektryczna

nanosilica carbon fiber cement-based composite cement mortar mechanical properties electrical conductivity

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2018

Tom

R. 21/83, nr 4

Strony

317--332

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Cui X.

School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, China

autor

Zhou D.

Deepwater Engineering Research Center, Dalian University of Technology, Dalian, China

autor

Wang Y.

School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, China

autor

Han B.

hanbaoguo@dlut.edu.cn

School of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, China

Bibliografia

1. J. Zhao, K. Li, H. Li, The influence of thermal gradient on pyrocarbon deposition in carbon/carbon composites during the CVI process, Carbon. 44, 786-791 (2006).
2. B. Han, Y. Wang, S. Dong, Smart concretes and structures: A review, J. Intel. Mat. Syst. Str. 26, 1303-1345 (2015).
3. B. Han, X. Yu, J. Ou, Self-sensing concrete in smart structures: Butterworth-Heinemann, Elsevier, Amsterdam 2014.
4. C. Wang, K. Li, H. Li, Effect of carbon fiber dispersion on the mechanical properties of carbon fiber-reinforced cement-based composites, Mat. Sci. Eng. A-Struct. 487, 52-57 (2008).
5. S. G. Wu, H. Z. Dai, W. Wang, Effect of CFRC layers on the electrical properties and failure mode of RC beams strengthened with CFRC composites, Smart. Mater. Struct. 16, 2056-2062 (2007).
6. S. B. Park, B. I. Lee, Y. S. Lim, Experimental study on the engineering properties of carbon fiber reinforced cement composites, Cem. Concr. Res. 21, 589-600 (1991).
7. W. Wang, H. Z. Dai, S. G. Wu, Mechanical behavior and electrical property of CFRC-strengthened RC beams under fatigue and monotonic loading, Mat. Sci. Eng. A-Struct. 479, 191-196 (2008).
8. W. Wang, S. G. Wu, H. Z. Dai, Fatigue behavior and life prediction of CFRC under cyclic flexural loading, M. Mat. Sci. Eng. A-Struct. 434, 347-351 (2006).
9. H. A. Toutanji, T. El-Korchi, R. N. Katz, Strength and reliability of carbon-fiber-reinforced cement composites, Cem. Concr. Compos. 16, 15-21 (1994).
10. M. Chiarello, R. Zinno, Electrical conductivity of self-monitoring CFRC, Cem. Concr. Compos. 27,463-469 (2005).
11. B. G. Han, L.Q. Zhang, S. Z. Zeng, S. F. Dong, X. Yu, R. W. Yang, J. P. Ou, Nano-core effect in nano-engineered cementitous composites, Compos. Part. A: Appl. Sci. Manufac. 95, 100-109 (2017).
12. B. W. Jo, C. H. Kim, J. H. Lim, Investigations on the development of powder concrete with nano-SiO2 particles, Ksce. J. Civ. Eng. 11, 37-42 (2007).
13. B. G. Han, L. Q. Zhang, J. P. Ou, Smart and multifunctional concrete toward sustainable infrastructures: Springer, Berlin, 2017
14. E. Ghafari, H. Costa, E. Júlio, The effect of nanosilica addition on flowability, strength and transport properties of ultra high performance concrete, Mater. Design. 59, 1-9 (2014).
15. J. Shih, T. Chang, T. Hsiao, Effect of nanosilica on characterization of Portland cement composite, Mat. Sci. Eng. A-Struct. 424, 266-274 (2006).
16. E. Horszczaruk, E. Mijowska, K. Cendrowski, P. Sikora, Influence of the new method of nanosilica addition on the mechanical properties of cement mortars, Cement Wapno Beton, 81, 5, 308 (2014).
17. K. Sobolev, I. Flores, L. M. Torres, Nanotechnology in Construction, Springer, Berlin 2009.
18. A. Nazari, S. Riahi, The effects of SiO2 nanoparticles on physical and mechanical properties of high strength compacting concrete, Compos. Part. B: Eng. 42, 570-578 (2011).
19. B. W. Jo, S. Chakraborty, K. H. Kim, Investigation on the effectiveness of chemically synthesized nano cement in controlling the physical and mechanical performances of concrete, Constr. Build. Mater. 70, 1-8 (2014).
20. B. G. Han, S. W. Sun, S. Q. Ding, L. Q. Zhang, X. Yu, J. P. Ou, Review of nanocarbon-engineered multifunctional cementitious composites, Compos. Part. A: Appl. Sci. Manufac. 70, 69-81 (2015).
21. B. Han, X. Guan, J. Ou, Electrode design, measuring method and data acquisition system of carbon fiber cement paste piezoresistive sensors, Sensor. Actuat. A-Phys. 135, 360-369 (2007).
22. G. Land, D. Stephan, The influence of nano-silica on the hydration of ordinary Portland cement, J. Mater. Sci. 47, 1011-1017 (2012).
23. B. G. Han, Z. Li, L. Q. Zhang, S. Z. Zeng, X. Yu, B. Han, J. P. Ou, Reactive powder concrete reinforced with nano SiO2-coated TiO2, Constr. Build. Mater. 148, 104-112 (2017).
24. K. L. Scrivener, A. Bentur, P. L. Pratt, Adv. Cem. Res., 1, 230 (1988).
25. B. G. Han, S. Q. Ding, X. Yu, Intrinsic self-sensing concrete and structures: a review, Measurement 59, 110-128 (2015).
26. B. Han, X. Yu, J. Ou, Multifunctional and smart carbon nanotube reinforced cement-based materials, Nanotechnology in civil infrastructure, Springer, Berlin 2011.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-f4c17d0a-8c9e-4204-b481-44202caeb610