梁雲憑 宋晓滨 林 航 苏 航

(同济大学土木工程学院,上海 200092)

0 引 言

已有研究表明,多壁碳纳米管(Multi-walled Carbon Nanotubes,MWCT)可以显著提升水泥基材料包括延性在内的力学性能[1-2]。然而碳纳米管尺寸小,比表面积大,易发生团聚,因而碳纳米混凝土制备工艺复杂,设备要求严格,制造费用显著高于普通混凝土。另一方面,碳纳米粉剂对人体有害,制备时需特殊防护装置。这些特点都阻碍了碳纳米材料在混凝土领域的应用。

近年来随着碳纳米管工业化生产的发展,其成本已降至试验室生产时期的1%以下,碳纳米混凝土应用于工程实践的可行性大大提高。工业级碳纳米浆料质量稳定,价格更为合理。然而目前国内外学者的研究主要针对实验室精细化调制、分散的碳纳米混凝土,缺乏对工业级碳纳米浆料制成的混凝土材料和混凝土构件力学性能的研究。

我国处于环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇处,结构震害严重,需要深入了解结构所用材料和主要结构构件的刚度、承载力和耗能系数等性能指标。然而目前对于碳纳米混凝土构件的研究主要集中于碳纳米管的分散方法和碳纳米复合材料机敏性能等方面,少有碳纳米混凝土构件抗震性能的研究成果。

综上,本文采用工业级碳纳米浆料制备碳纳米混凝土,通过碳纳米混凝土材料性能测试和碳纳米混凝土柱低周往复侧推试验研究碳纳米管掺量对材料力学性能的影响,并基于试验结果分析碳纳米管合理掺量,为工程应用提供研究支撑。……