纤维素纳米晶须增强ECC的抗硫酸盐腐蚀性能及机理分析

摘要

工程水泥基复合材料（ECC）可以有效缓解水泥基体的开裂，但高的水泥用量使其具有明显的自收缩，这损坏了ECC的力学性能和耐久性能。使用纤维素纳米晶须（CNC）来增强ECC力学性能和抗硫酸盐腐蚀性能。结果表明：CNC会提升ECC的应变率和抗压强度，并增加其抗硫酸盐腐蚀性能。CNC促进了水泥水化，它的掺入还会强化聚乙烯（PE）纤维和水泥基体的界面黏结，增强PE纤维的桥联效果，促进ECC的多点开裂。分子动力学模拟分析了CNC对ECC抗硫酸盐腐蚀性能的增强机制。结果表明：CNC主要通过Ca—O配位与氢键和C-S-H发生吸附，覆盖到C-S-H表面，形成保护层，限制SO₄^2-侵入到C-S-H内部并减少SO₄^2-和C-S-H的配位数量。

关键词

工程水泥基复合材料 / 纤维素纳米晶须 / 分子动力学模拟 / 界面