《表5 冻融循环后纳米碳纤维/混凝土的质量及破损情况》

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《纳米碳纤维增强混凝土抗冻性能试验》

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冻融循环作用下纳米碳纤维/混凝土的外部破损情况通过质量损失率和破损程度两个量化指标量度，如表5和图3所示，冻融循环后纳米碳纤维/混凝土的典型破损形态如图4所示。从表5、图3和图4可以看出，在50次冻融循环作用之前，PC和纳米碳纤维/混凝土的质量损失率均为负值，这是由于此时的冻融循环并没有对混凝土造成外部损伤，混凝土吸收了外界水分导致了混凝土质量的增加；PC经受150次冻融循环作用后，开始出现轻微掉边掉角，质量损失率为1.4%，此后随着冻融循环次数的增加，混凝土的破损程度和质量损失率均逐渐增大，在经受275次冻融循环作用后，混凝土严重破损，此时质量损失率为5.2%；混凝土中掺入纳米碳纤维后，其经冻融循环作用后的破损情况得到了明显改善，随着纳米碳纤维掺量的增加，同PC相比，纳米碳纤维/混凝土开始出现轻微掉边掉角现象时所经受的冻融循环作用次数逐渐增多，相同冻融次数下的质量损失率逐渐减小，且破损程度最大为明显剥落；纳米碳纤维掺量为1vol%时，纳米碳纤维/混凝土经受175次冻融循环作用后，开始出现轻微掉边掉角现象，经受300次冻融循环作用后，才出现明显剥落，质量损失率为4.2%；纳米碳纤维体积分数为2vol%～5vol%时，纳米碳纤维/混凝土经受200次冻融循环作用后，仅出现明显掉边掉角现象。纳米碳纤维掺量为3vol%～5vol%时，纳米碳纤维/混凝土经受300次冻融循环作用后，才出现表面轻微剥落，其中纤维掺量为3vol%的纳米碳纤维/混凝土质量损失率最低，为相同冻融条件下PC质量损失率的45%。从质量损失损失率和抗剥落能力（破坏程度）两个指标可以看出，PC的抗冻性能较弱，纳米碳纤维的掺入，极大地改善了混凝土的抗冻性能，其中掺量为3vol%的纳米碳纤维/混凝土的抗冻性能最佳。