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科学家揭示水比对掺加碳量子点和椰壳纤维的高强轻质自密实混凝土性能的影响 
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科学家揭示水比对掺加碳量子点和椰壳纤维的高强轻质自密实混凝土性能的影响
重庆邮电大学Liang Chen揭示打印方向对聚酰胺基碳纤维增强复合材料力学性能的影响。相关论文于2025年10月1日发表在国际学术期刊《复合材料和先进材料》上。
研究人员旨在评估水胶比和水砂比对高强轻质混凝土结构性能的影响。为此，研究人员测试了坍落度、吸水率、密度、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等性能。最后，研究人员利用扫描电子显微镜（SEM）对混凝土的微观特征进行了观察。
结果表明，随着水胶比和水砂比的增加，抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量均呈下降趋势，即与上述比值呈负相关关系。此外，与抗压强度相比，劈裂抗拉强度对这些比值变化更为敏感。微观分析表明，轻骨料的掺入在室温下提升了材料的力学性能，使其同时具备轻质和高强的特性。
进一步地，基于上述结果，研究人员提出了一种根据水胶比和水砂比（w/b和w/s）预测强度的有效方法，并通过建立相关方程实现对抗压强度的优化。该研究成果有助于推动混凝土在实际路面工程中的应用。换言之，在桥面板中采用油页岩骨料和洁净再生混凝土骨料，可在桥墩至桥墩结构中节省368吨结构钢、363吨悬索及缆索、2060吨桥面自重，并节约约32万美元的成本。
Composites and Advanced Materials
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