：纳米碳纤维作为一种新型材料，具有高强度，高弹性模量等力学上的优异特性。通过单轴抗压试验和劈裂试验 ，测 试了掺加 3种类型纳米碳纤维的普通混凝土和 自密实混凝土的基本力学性能，并讨论其最优掺量。实验结果表明：适"-3掺 量且纤维分散良好的纳米碳纤维混凝土28d抗压强度和劈裂强度均有不同程度的提高，表明纳米碳纤维对于混凝土材料 力学性能有很好 的增 强作 用。 关键词 ：纳米碳 纤维 ；混凝 土；抗压 强度 ；劈裂强度 ；增强作用 中图分类号 ：TU528 文献标 志码 ：A 文章编号 ：1672—7029(2011)03—0018—07 Experimentalstudyon mechanicalpropertiesofcarbon nanofiberconcrete GAO Di ，PENG Li．min ，MO Yi．1ung (1．SchoolofCivilEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China； 2．DepartmentofCivil＆ EnvironmentalEngineer，UniversityofHouston，Houston，Texas77004，USA) Abstract：ConcreteiSthe mostwidelyused constructionmaterial，and carbon nano—fiberhasmany advantages inmechanicalpropertiessuchashigh strength，highYoung’Smodulus．In thispaper，themechanicalproperties ofconcretecontainingcarbonnano—fiber(CNF)wereexperimentallystudiedbyconductinguniaxial compres— sion testand splittensiletest． The testresults indicate thatthe compressive strength and splittensile strength whileloadingconcretecontainingCNFsaregreaterthan thoseofplain concrete．Finally，areasonableconcentra— tion ofCNF wasobtained foruse in concrete which enhancesitsmechanicalproperties． Keywords：carbonnano—fiber；concrete；compressivestrength；splittensilestrength；enhancement 传统的混凝土增强方法是使用宏观尺寸纤维 (钢筋 ，钢纤维等)，微观尺寸纤维(碳纤维等)通过 控制裂缝和桥接 、传递裂缝 、空洞间的荷载来分别 改善混凝土的宏观及微观结构 。 近年来 ，混凝土的纳米科学和纳米工程得到了 广泛的发展。由于纳米材料的特异效应 ，掺加纳米 材 料 的混 凝 土 复 合 物性 能 明显 优 于普 通 混 凝 土 ]。其中纳米碳纤 维(CNF)在混凝 土材料 中 的应用 日益受 到重视。纳 米碳纤维是 直径 50～ 200nm，长径 比 100～1000的新型碳材料 ，除了具 有普通碳纤维低密度 、高 比模量 、高 比强度 、高导 电、热稳定性等特性外 ，还具有缺陷数量非常少 、长 收稿 日期 ：2011—03一o4 基金项目 ：美 国国家科学基金资助项 目(NSF0634279；NSF0649163) 作者简介 ：高 迪 (1979一)，男 ，天津人，博士 ，从事纳米混凝 土研究 径 比大 、比表面积大 、结构致密等优点 j。 理论研 究 认为 ，CNF的加入使裂缝 的初 生 需要更大的外力 ，所以可以延缓其形成 ，由此增强 水泥基材料的抗拉性能 。适当的 CNF配合硅厌可 以桥接水泥基内部的纳米级裂缝并填补空洞而使 水泥水化产物问获得更好的联结 ，由此显著提高水 泥基材料的弯曲强度 J。分散 良好的 CNF可以加 速水泥的水化过程 ，提高水泥 3～7d龄期 的抗压 及弯 曲强度 ，提高 28d龄期 的弯曲强度 25％ 以 上 。Hughes 指 出，将 CNF混入低碳火 山厌 中 作为无宏观缺陷 (MDF)水泥 的添加材料 ，可使 其 抗压强度提高 334％。研究表 明 j，羧酸基高效减

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