Abstract

The current study investigates the better reinforcing tendency of superplasticizer stabilized carbon nanomaterials hybrid, i.e. FCNT@GO in comparison to the individual carbon nanomaterials, i.e. either graphene oxide (GO) or functionalized carbon nanotubes (FCNTs) on the fly ash blended cement mortars (FCMs). The compressive strength for 0.08% FCNT-FCMs and 0.08% GO-FCMs (by weight percent of cement-FA blend) was improved by 24.9% and 39.8%, in comparison to Control (FA) sample, respectively, at 90 days of curing. However, for FCNT@GO hybrid incorporated mortars, a superior improvement of 52.1% was found at the dosage of 0.16%. On the contrary, the maximum split tensile strength improvement was 64.3% for 0.08% FCNT@GO-FCMs whereas, 0.08% GO-FCMs and 0.16% FCNT-FCMs showed an enhancement of 48.9% and 39.7%, respectively. These results were also compared to the Control (cement) samples. The compressive and tensile strength values for 0.16% FCNT@GO-FCMs (39.7 MPa and 5.2 MPa) were shown to be comparable or even better than the values obtained for Control (cement) mortars (37.6 MPa and 4.1 MPa). The better production of hydration products leading to the densification of the cement-FA matrix in FCNT@GO-FCMs is attributed to the synergic effect of fly ash and carbon nanomaterials in the mortar sample as examined by FE-SEM and XRD studies. Mercury Intrusion Porosimetry (MIP) showed porosity decline by 34.7%, 51.4%, and 57.8% for FCNT-FCMs, GO-FCMs and FCNT@GO-FCMs in comparison to Control (FA), respectively.

摘要

目前的研究调查了超增塑剂稳定的碳纳米材料杂化材料（即 FCNT@GO）与单独的碳纳米材料（即氧化石墨烯 (GO) 或功能化碳纳米管 (FCNT)）在粉煤灰混合水泥砂浆 (FCMs) 上的更好增强趋势。 ）。在固化 90 天时，与对照 (FA) 样品相比，0.08% FCNT-FCM 和 0.08% GO-FCM（按水泥-FA 混合物的重量百分比计）的抗压强度分别提高了 24.9% 和 39.8% . 然而，对于 FCNT@GO 混合砂浆，在 0.16% 的剂量下发现了 52.1% 的优异改进。相反，0.08% FCNT@GO-FCMs 的最大劈裂拉伸强度提高了 64.3%，而 0.08% GO-FCMs 和 0.16% FCNT-FCMs 分别提高了 48.9% 和 39.7%。这些结果也与对照（水泥）样品进行了比较。0.16% FCNT@GO-FCMs 的压缩和拉伸强度值（39.7 MPa 和 5.2 MPa）被证明与对照（水泥）砂浆获得的值（37.6 MPa 和 4.1 MPa）相当甚至更好。FE-SEM 和 XRD 研究表明，FCNT@GO-FCMs 中水泥-FA 基质致密化的更好水化产物的产生归因于粉煤灰和碳纳米材料在砂浆样品中的协同作用。压汞孔隙率测定法 (MIP) 显示，与对照 (FA) 相比，FCNT-FCM、GO-FCM 和 FCNT@GO-FCM 的孔隙率分别下降了 34.7%、51.4% 和 57.8%。2 MPa）被证明与对照（水泥）砂浆（37.6 MPa 和 4.1 MPa）获得的值相当甚至更好。FE-SEM 和 XRD 研究表明，FCNT@GO-FCMs 中水泥-FA 基质致密化的更好水化产物的产生归因于粉煤灰和碳纳米材料在砂浆样品中的协同作用。压汞孔隙率测定法 (MIP) 显示，与对照 (FA) 相比，FCNT-FCM、GO-FCM 和 FCNT@GO-FCM 的孔隙率分别下降了 34.7%、51.4% 和 57.8%。2 MPa）被证明与对照（水泥）砂浆（37.6 MPa 和 4.1 MPa）获得的值相当甚至更好。FE-SEM 和 XRD 研究表明，FCNT@GO-FCMs 中水泥-FA 基质致密化的更好水化产物的产生归因于粉煤灰和碳纳米材料在砂浆样品中的协同作用。压汞孔隙率测定法 (MIP) 显示，与对照 (FA) 相比，FCNT-FCM、GO-FCM 和 FCNT@GO-FCM 的孔隙率分别下降了 34.7%、51.4% 和 57.8%。FE-SEM 和 XRD 研究表明，FCNT@GO-FCMs 中水泥-FA 基质致密化的更好水化产物的产生归因于粉煤灰和碳纳米材料在砂浆样品中的协同作用。压汞孔隙率测定法 (MIP) 显示，与对照 (FA) 相比，FCNT-FCM、GO-FCM 和 FCNT@GO-FCM 的孔隙率分别下降了 34.7%、51.4% 和 57.8%。FE-SEM 和 XRD 研究表明，FCNT@GO-FCMs 中水泥-FA 基质致密化的更好水化产物的产生归因于粉煤灰和碳纳米材料在砂浆样品中的协同作用。压汞孔隙率测定法 (MIP) 显示，与对照 (FA) 相比，FCNT-FCM、GO-FCM 和 FCNT@GO-FCM 的孔隙率分别下降了 34.7%、51.4% 和 57.8%。