水泥基材料复合不同二维片状材料的性能研究任务书
2020-06-04 20:18:51
1. 毕业设计（论文）的内容和要求
目前，虽然钢结构、复合材料等在建筑领域的运用越来越广泛，但水泥混凝土仍是全球范围内使用的最多的建筑材料，以其低成本、易操作等优点受到人们的青睐。高污染、高能耗是水泥混凝土界存在的较为严重的问题，且混凝土结构的耐久性也长期受到人们的广泛关注，关于该方面的研究也从未中断。
在提高混凝土耐久性方法上，最常见的是将各种辅助性胶凝材料或者天然矿物与水泥混凝土进行掺和，通过降低混凝土内部孔隙率来提高水泥混凝土的耐久性。但这要求掺合料粒径与孔径具有良好的匹配性，而且实际上影响混凝土耐久性的关键因素是其内部孔隙间的连通性，即孔结构分布。孔隙率高而连通性差的混凝土其耐久性要比低孔隙率而相互连通的混凝土耐久性好得多，所以从混凝土孔隙间连通性的角度出发能够非常有针对性的改善其耐久性。
本课题即从孔隙连通性的角度出发，将常见的二维片状材料与水泥基材料进行复合，主要目的是希望片状材料在水泥浆体内部起到挡板或者”闸门”的作用，将混凝土内部的连通孔隙阻隔开。片状材料在浆体中的无规则分布使其能够对各个方向发展的连通路径甚至微裂纹进行阻断，而且线性方向上会有多重的阻隔，或形成孤立微孔，或形成”墨水瓶”型微孔。外部的侵蚀液需通过浆体内的微裂纹或者连通的路径才能向内部渗透，当渗透的路径被阻挡时，侵蚀液便无法再进一步向内渗透，所以理论上二维片状的这种阻隔效应能够很好的提高混凝土的抗渗性能。
2. 参考文献
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[1] Li H, Xiao H, Guan X, et al. Chloride diffusion in concrete containing nano-TiO2 under coupled effect of scouring[J]. composites: Part B, 2014(56):698~704. [2] Le J, Dub H, Pang S D. Use of 2D Graphene Nanoplatelets (GNP) in cement composites for structural health evaluation[J]. Composites: Part B, 2014(67):555~563. [3] Lv S, Ma Y, Qiu C, et al. Effect of graphene oxide nanosheets of microstructure and mechanical properties of cement composites[J]. Construction and Building Materials, 2013(49):121~127. [4] Du H, Pang S D. Enhancement of barrier properties of cement mortar with graphene nanoplatelet[J]. Cement and Concrete Research, 2015(76):10~19. [5] Du H, Gao H J, Pang S D. Improvement in concrete resistance against water and chloride ingress by adding graphene nanoplatelet[J]. Cement and Concrete Research, 2016(83):114~123. [6] Mohammeda A, Sanjayan J G, Duan W H, et al. Incorporating graphene oxide in cement composites: A study of transport properties[J]. Construction and Building Materials, 2015(84):341~347. [7] Lu C, Mai Y. Influence of Aspect Ratio on Barrier Properties of Polymer-Clay Nanocomposites[J]. Physical Review Letters, 2005(95):88303. [8] Sanchez F, Sobolev K. Nanotechnology in concrete #8211; A review[J]. Construction and Building Materials, 2010(24):20602071. [9] Bharadwaj R K. Modeling the Barrier Properties of Polymer-Layered Silicate Nanocomposites[J]. Macromolecules, 2001(34):9189~9192. [10] Jang B Z, Zhamu A. Processing of nanographene platelets (NGPs) and NGP nanocomposites: a review[J]. Journal of Material Science, 2008(43):5092~5101. [11] 曲美燕. 掺纳米层状材料的水泥稳定碎石抗裂性能研究[D]. 东南大学, 2015. [12] 孟庆超. 混凝土耐久性与孔结构影响因素的研究[D]. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院, 2006. [13] 吕生华, 孙婷, 刘晶晶, 等. 氧化石墨烯纳米片层对水泥基复合材料的增韧效果及作用机制[J]. 复合材料学报, 2014(03):644~652. [14] 吕生华, 李莹, 赵浩然, 等. 氧化石墨烯在水泥基体中的分散性及对其结构和性能的影响[J]. 精细化工, 2016,33(5):589~595, 600.
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3. 毕业设计（论文）进程安排
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起讫日期 |
设计（论文）各阶段工作内容 |
备 注 |
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2017.1.1~2017.2.15 |
查阅相关文献，熟悉课题 |
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2017.2.16~2017.3.31 |
完成开题及各批次样品的成型工作 |
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2017.4.1~2017.4.31 |
对各批次样品进行前、中期的基本测试 |
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2017.5.1~2017.5.31 |
完善实验，进行数据处理和论文写作 |
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2017.6 |
结束毕业设计实验、论文等工作 制作PPT，准备答辩 |
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