短切碳纤维在混凝土中的分散性能评估与优化

作者：刘曹锐; 石建军^*; 魏王程; 蒲志强; 王文泽; 张佳贺

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(07): 103-112.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0162

• 混凝土
• 碳纤维
• 分散性
• 图像法
• 分散剂

碳纤维增强混凝土应用潜力巨大，目前由于不均匀分散的问题，限制了在工程上的应用。已有研究表明分散剂能促进纤维分散。文中较全面地对比分析了甲基纤维素（MC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、羟乙基纤维素（HEC）、羧甲基纤维素钠（CMC）等纤维素类分散剂以及聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）等聚丙烯酸类分散剂，对0.5%体积掺量的不同长度的短切碳纤维在水溶液和混凝土中的分散效果。采用图像化的数据处理方法实现了对碳纤维分散性的定量化描述，并从分散机理分析了分散剂的性质与分散效果的关联性。结果表明，碳纤维在水溶液和混凝土中的分散规律具有一致性；分散效果从低到高依次为不加分散剂<MC<HPMC<HEC<CMC<PAM<PAAS。分散剂分子链越长、侧链和交联结构越复杂，吸水量越大，最终纤维的分散效果越好。纤维越短，分散性越好。

• 单位
  西南科技大学; 土木工程与建筑学院