کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7884281 1509678 2015 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effects of silica additives on fracture properties of carbon nanotube and carbon fiber reinforced Portland cement mortar
ترجمه فارسی عنوان
اثر افزودنی سیلیکا بر خواص شکست نانولوله های کربنی و فیبر کربن تقویت کننده ملات سیمان پرتلند
کلمات کلیدی
سیمان پورتلند، چقرمگی شکستگی، نانولوله کربنی، فیبر کربن، سیلیکا دود، منطقه انتقال متقابل،
ترجمه چکیده
تقویت فیبر، مزایای زیادی برای کامپوزیت های سیمانی، از جمله کاهش عرض کرک و افزایش قابلیت انعطاف پذیری می دهد. با این حال، منطقه انتقال بین فضای بین فیبر و سیمان هیدراته می تواند حاوی مقدار زیادی از هیدروکسید کلسیم و تخلخل باشد. با مدول الاستیسیته بالا، نانولوله های کربنی و الیاف کربن می توانند تقویت مکانیکی قابل توجهی را در مقیاس های طول چندگانه فراهم کنند، اما تنها اگر پیوند خود را با ماتریس کنترل کنند. درمان سطوح الیاف و اضافه کردن مواد تکمیلی در ماتریس می تواند بر اثر متقابل مکانیکی در رابط و پراکندگی این اتصالات نسبتا کوچک تاثیر بگذارد. ما یک مطالعه گسترده ای از مخلوط های ملات سیمان پورتلند حاوی سیلیسیم، نانولوله های کربنی ساده و سیلیکا، و الیاف کربن برای توصیف تغییرات خواص شکست، انجام دادیم. سینتیک هیدراتاسیون سدیم سیمان سنتز حاوی نانولوله های کربن با استفاده از کالریمتری های ایزوترمال مقایسه شد. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکنر، سطوح شکستگی اولیه سمان های سیمان حاوی الیاف کربن مشاهده شد. برای تعیین خواص شکست هر مخلوط، روش تست بتنی دو مدل پارامتر شکست استفاده شد. ما مشاهده کردیم که گروه های کاربردی سیلیسیم و سیلیکا عملکرد شکستگی مخلوط های حاوی نانولوله های کربنی و الیاف کربنی را بهبود می بخشند. برای به طور کامل استفاده از نانولوله های کربن در کامپوزیت های سیمانی، بهینه سازی بیشتر دوز، اندازه و مقاومت رابط مورد نیاز است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
پیش نمایش مقاله
اثر افزودنی سیلیکا بر خواص شکست نانولوله های کربنی و فیبر کربن تقویت کننده ملات سیمان پرتلند
چکیده انگلیسی
Fiber reinforcements provide many benefits to cementitious composites, including reduction of crack widths and increases in ductility. However, the interfacial transition zone between fibers and hydrated cement can contain a high proportion of calcium hydroxide and porosity. With their high moduli of elasticity, carbon nanotubes and carbon fibers could provide substantial mechanical reinforcement at multiple length scales, but only if their bond to the matrix can be controlled. Surface treatments of fibers and addition of supplemental materials in the matrix can influence both the mechanical interaction at the interface and the dispersion of these relatively small reinforcements. We performed a broad study of Portland cement mortar mixtures containing silica fume, plain or silica-functionalized carbon nanotubes, and carbon fibers to characterize changes in fracture properties. The early age hydration kinetics of cement pastes containing carbon nanotubes were compared using isothermal calorimetry. Early age fracture surfaces of cement pastes containing carbon fibers were observed using a scanning electron microscope. The notched beam test method of the Two Parameter Fracture Model was used to determine the fracture properties of each mix. We observed that silica fume and silica functional groups improved the fracture performance of mixtures containing carbon nanotubes and carbon fibers. Further optimization of dosage, size, and interface strength is required to fully utilize carbon nanotubes in cementitious composites.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Cement and Concrete Composites - Volume 55, January 2015, Pages 232-240
نویسندگان
, , ,