水泥基材料已成为最重要的建筑材料之一,具有原材料丰富、质优价廉、生产工艺简单、强度高的优点,广泛应用于工业建筑、市政工程、水利工程、隧道施工等智能工程建设。然而,随着人类社会的高度发展,现代建筑对水泥基材料提出了新的要求。既要有良好的机械行为,又要有尽可能多的附加功能,在同一产品或结构中实现多用途、小型一体化、智能化,最大限度地满足和促进人们物质文化的需求和发展。世界上绝大多数的能源都被热量浪费了。为了有效地管理产生的热量,我们必须采取有效的方法灵活使用热量。因此,根据上述问题,研究选择合适的导热填料、填料改性方法,构建新的传热系统,研究不同的填料和制备工艺对水泥基材料物理性能和热学性能的影响,改善水泥基材料传热效率低、热相应落后等问题。主要研究方向及试验结果如下:(1)选择一般搅拌和快速搅拌两种工艺将石墨混合(GP)单独掺入混合砂浆,研究发现,随着GP掺量的增加,二种工艺的抗折强度首先增加,然后减少,抗拉强度一直保持下降趋势。普通搅拌工艺7d抗折,抗拉强度优于快速搅拌工艺,28d抗折,抗拉强度正好相反。两种工艺之间的抗拉强度差别不大,甚至可以忽略不计,最明显的是两者之间的抗折强度。当混合量为1%~5%时,抗折强度呈下降趋势,但在5%时,快速混合工艺的抗折强度为8.6。MPa,8.4%的混合时间仍然超过一般混合时的1%MPa.随着GP掺量的增加,两种工艺的传热系数发生了变化。在研究掺量范围内,快速混合工艺的传热系数大于一般混合工艺,尤其是在5%和7%之间。快速混合工艺的传热系数相当于一般混合工艺掺量的9%和12%之后的传热系数。因此,快速混合工艺不仅减少了导热填料,而且提高了传热系数。结合机械和热学特性,GP最好掺量为7%,而且快速搅拌工艺优于一般搅拌工艺,更适合生产GP-水泥基复合材料。(2)长度为3毫米。、5mm、7mm、碳纤维9毫米(CF)单独混合在混合砂浆中,产生CF-混合砂浆单填体系。随着CF长度的提高,该系统中砂浆的抗折强度有所提高,抗拉强度和导热系数随着CF长度的提高而降低。采用3mmCF时,抗折强度提高,抗拉强度和传热系数降低最少,因此3mm是最合适的长度。CF的长度为3毫米,为0.5%、1%、1.5%、2%的掺量单独混入水泥中,随着CF掺量的增加,砂浆的抗折强度呈上升趋势,抗拉强度呈下降趋势,而砂浆的导热系数则随着掺量的增加而降低,然后增加。
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