近日，黄浩良副教授在Cement and Concrete Composites上发表了文章 Interfacial bond between modified micro carbon fiber and high-strength cement paste in UHPC: Bond-slip tests and molecular dynamic simulation

在超高性能混凝土(UHPC)中使用碳纤维(CF)作为增强材料可以避免钢纤维在恶劣环境下的腐蚀问题，CF和基体之间的界面性能对复合材料的性能起着关键作用。然而，具有不同表面处理的CF与UHPC基体之间的界面粘结性能尚不清楚。在此研究中黄浩良老师等人通过单纤维拔出试验，量化了具有不同表面状态的CF与UHPC基体之间的滑移行为和化学粘结性能，并结合分子动力学模拟技术研究了碳纤维表面官能团的类型和数量对碳纤维/基体界面粘结性能的影响。与未改性CF相比，阳极氧化CF和环氧树脂上浆CF的化学脱粘能分别增加了117.0%和41.8%，CF/基体粘结强度分别提高了88.6%和29.1%。从基体中拉出的阳极氧化碳纤维表面发现更多的附着物，阳极氧化后其界面摩擦粘结强度提高了67.8%。分子动力学模拟表明，CF表面的含氧官能团(-OH、=O和-COOH)可以与C-S-H凝胶形成氢键和范德华力，并且羧基的氢键结合能力比羟基高1.5倍。因此，通过将羧基接枝到碳纤维上可以更显著地改善碳纤维与UHPC基体之间的粘结性能。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2023.105168