碳纳米纤维增强地质聚合物

强度提升23%

通过优化分散方案，碳纳米纤维在碱溶液中均匀分散，显著增强火山灰基地质聚合物的力学性能并细化孔隙结构。

张荣荣 · Li, Feng · 周思齐 · Yue, Hou

Journal of Cleaner Production 2023

具体参数

28天抗折强度

{'zh': '23', 'en': '23'} %

28天抗压强度

{'zh': '16', 'en': '16'} %

平均孔径

{'zh': '33', 'en': '33'} %

孔隙率

{'zh': '15', 'en': '15'} %

团聚面积占比

{'zh': '4.83', 'en': '4.83'} %

0–100 μm²团聚体占比

{'zh': '86', 'en': '86'} %

平均团聚面积

{'zh': '87', 'en': '87'} μm²

技术优势

分散效果更好

聚羧酸减水剂（PC）在碱溶液中的分散性能优于甲基纤维素（MC）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），团聚面积仅4.83%。

强度明显提升

分散后的碳纳米纤维通过填充、桥接和成核效应，将地质聚合物的28天抗折强度提高23%，抗压强度提高16%。

孔隙结构细化

碳纳米纤维的加入使平均孔径减小33%，孔隙率降低15%，有助于提高耐久性。

应用场景

• 地质聚合物基复合材料：用分散好的CNF提升地质聚合物的力学性能和耐久性。
• 轻质高强混凝土：通过CNF增强实现轻质高强，替代传统纤维。
• 工业废渣建材利用：将火山灰转化为高性能建材，减少污染。
• 建筑结构修复：用高强高韧的CNF地质聚合物进行结构加固修复。