【摘 要】
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石墨烯材料由于其优异的力学、热学、光学、电学等特性,已经成为水泥基复合材料领域研究的热点。目前,建筑结构正朝着体型多变、高层、大跨及材料的轻质、高强方向发展,这对混凝土结构的动力特性提出了更高的要求。本文以此为切入点,研究了石墨烯纳米片、碳纳米管和硅灰对水泥基复合材料阻尼性能、力学性能和微观结构的影响。本文主要工作内容及研究成果如下:（1）研究了不同分散剂、分散剂掺量和超声时间对石墨烯纳米片和碳纳
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石墨烯材料由于其优异的力学、热学、光学、电学等特性,已经成为水泥基复合材料领域研究的热点。目前,建筑结构正朝着体型多变、高层、大跨及材料的轻质、高强方向发展,这对混凝土结构的动力特性提出了更高的要求。本文以此为切入点,研究了石墨烯纳米片、碳纳米管和硅灰对水泥基复合材料阻尼性能、力学性能和微观结构的影响。本文主要工作内容及研究成果如下:（1）研究了不同分散剂、分散剂掺量和超声时间对石墨烯纳米片和碳纳米管分散效果的影响,发现聚羧酸减水剂能在碱性条件下有效分散石墨烯纳米片和碳纳米管,且当分散剂掺量与石墨烯纳米片/碳纳米管质量比为1时,石墨烯纳米片/碳纳米管水性悬浮液具有良好的分散性和稳定性,同时针对不同浓度的分散液确定了最佳的超声时间。（2）研究了石墨烯纳米片和碳纳米管对水泥基复合材料阻尼性能、力学性能和微观结构的影响,发现石墨烯纳米片和碳纳米管均能显著提高水泥基复合材料的阻尼性能和力学性能,其中石墨烯纳米片的增强效果优于碳纳米管。通过运用扫描电镜（SEM）、压汞法（MIP）、X射线衍射（XRD）以及热重分析（TG/DTG）,分析了石墨烯纳米片和碳纳米管对水泥基复合材料阻尼性能、力学性能和微观结构改善的作用机理,发现石墨烯纳米片和碳纳米管与水泥基体的界面作用、弹性模量差异引起的脱粘滑移和石墨烯材料特性对阻尼性能影响显著。（3）为进一步提升石墨烯纳米片/碳纳米管水泥基复合材料的阻尼性能和力学性能,研究了 24种不同掺量的石墨烯纳米片/碳纳米管-硅灰-水泥基复合材料的阻尼性能和力学性能,并结合扫描电镜（SEM）、压汞法（MIP）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TG/DTG）研究结果,分析了掺入硅灰对石墨烯纳米片/碳纳米管水泥基复合材料阻尼性能、力学性能和微观结构进一步改善的机理,同时明确了石墨烯纳米片/碳纳米管-硅灰-水泥基复合材料强度和阻尼性能的最佳配合比。综上所述,石墨烯纳米片和碳纳米管能有效提升水泥基复合材料的阻尼性能,研究成果能为水泥基复合材料的高阻尼研究领域提供解决思路和数据支持,也能为未来基础设施更好地进行振动控制提供新方案。
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