《納米-微米多級結構複合纖維改性混凝土材料》是依託濟南大學，由張麗娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米-微米多級結構複合纖維改性混凝土材料
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張麗娜
- 依託單位：濟南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
纖維的自身低抗劣性及與基體的低粘結作用限制著纖維混凝土的性能提升，基於纖維改性對纖維混凝土的界面融合增強作用，本項目擬利用多樣化納米材料，以三維密集式鋪面耦合納米-微米多級結構複合纖維改性混凝土材料。基於纖維表面物理化學特性，調控納米材料生長方式及影響因素，以微米纖維表面原位生長方式構建碳纖維及玻璃纖維表面一維陣列式及三維樹枝式納米結構，研發抗劣性良好的納米-微米多級結構複合纖維；研究複合纖維與混凝土的結合作用，揭示二者物理化學耦合作用方式，建立連線界面的微環境描述；調整納米-微米多級結構複合纖維混凝土製備方式，通過力學性能測試及耐久性評價，闡明納米-微米多級複合碳纖維及玻璃纖維對混凝土的巨觀改性效果影響規律。項目研究成果將為提升纖維抗劣性、改善纖維混凝土的界面結合、及設計及研發高韌性及高耐久性纖維增強混凝土提供理論指引與技術支持。
結題摘要
水泥及混凝土的抗拉強度低、延性差、脆性破壞等缺陷限制了其進一步發展。纖維的引入可有效改善水泥基材料力學性能與耐久性表現。但纖維在水泥基體中存在自身性能劣化及與水泥材料粘結作用低等問題，制約著纖維增韌、增強及阻裂作用有效發揮。基於此，本項目利用多樣化納米材料與技術，以三維密集式鋪面耦合納米-微米多級結構複合纖維改性水泥基材料。基於纖維表面物理化學特性，調控納米材料生長方式及影響因素，以微米纖維表面原位生長方式構建纖維表面一維密集式及三維耦合式納米結構，研發了抗劣性良好的納米氧化錳修飾及多巴胺聚合修飾複合纖維；研究了複合纖維與水泥材料的結合作用，確定了複合纖維與水泥材料的結合強度，實現了二者間的界面結合提升；製備了納米-微米多級結構複合纖維增強水泥基材料，確定了複合纖維對水泥基材料抗彎、抗拉、抗衝擊等性能作用影響，獲得了納米原位修飾纖維增強水泥基膠凝材料的抗收縮、早期抗裂及抗凍等性能影響規律。項目研發的納米-微米多級結構複合纖維製備條件溫和、方法簡單穩定，可有效提升纖維抗劣性，改善其與水泥基材料的界面結合，為設計及研發高韌性及高耐久性纖維增強水泥基材料提供了理論指引與技術支持。
