碳基分级纤维改性混凝土

静态强度、韧性和动态性能大幅提升

采用碳纳米管-碳纤维跨尺度协同增强，实现高强度与高韧性结合，并缓解脆性破坏。

Xia, Wei · 陆松 · Bai, Erlei · Jinyu, Xu · Wang, Tengjiao · Lin, Kexin

Journal of Building Engineering 2023

具体参数

最优碳纳米管-碳纤维体积掺量

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技术优势

强度与韧性兼备

碳纳米管与碳纤维的跨尺度协同作用，既提供纳米级的填充和活化效果，又提供微米级的桥接和阻裂作用，从而同时提高强度和韧性。

缓解脆性破坏

适量掺入碳纳米管-碳纤维复合物可有效降低混凝土的脆性，使其在破坏前表现出更好的延性。

抗冲击性能提升

在动态荷载下，改性混凝土的强度更高，且韧性指数显著提高，因此能更好地抵抗冲击和破碎。

应用场景

• 建筑结构材料：作为高强高韧建筑材料，用于梁柱节点等关键受力部位，替代传统混凝土以提高结构安全性。
• 高韧性混凝土：用于需要抵抗裂缝扩展和脆性破坏的构件，如抗震节点和承受动载的基础。
• 抗冲击防护：作为防护屏障材料，抵抗爆炸、冲击等高速荷载，保护人员和结构。
• 工程结构防护：加固既有结构或新建结构的外层，提高抗冲击和抗破碎能力，延长使用寿命。