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碳纤维混凝土导电性及力电性能试验研究

杨伟东  
【摘要】: 混凝土是土木工程中应用最广泛的结构材料。但由于钢筋锈蚀、环境侵蚀以及人为因素等作用,一些混凝土结构出现严重损伤,甚至是突然的脆性破坏,随着损伤的积累,可能造成灾难性的后果。随着现代土木工程技术的不断发展,人类对于重大工程的长期安全的检测和监控提出越来越高的要求。因此,进行有关重大土木基础设施的安全健康监测和自适应控制系统的探索与研究是一项涉及到国家可持续发展的重要科学技术问题。基于上述原因,本文对碳纤维增强混凝土(CFRC)的导电性和力电机敏性能开展研究,以期为混凝土结构的智能化提供了理论和实验依据。 本文研究工作主要包括: (1)碳纤维混凝土的导电性研究 对国内外碳纤维混凝土的导电性研究现状进行了全面的评述,提出了本文研究技术路线,并系统地研究了碳纤维混凝土的导电机理;针对碳纤维含量、分散剂含量、硅灰含量三个影响因素,采用均匀试验设计方法对碳纤维混凝土导电性能进行研究,对试验数据进行回归分析,得到三者较好的配比;研究了龄期、温度、交直流电、电压变化等因素对碳纤维混凝土电阻率的影响,得到相应的规律。 (2)碳纤维混凝土的力电性能研究 对碳纤维混凝土试块进行力(压力)电性能试验,得到压力与电阻率变化规律,并对其进行机理分析,同时研究了碳纤维含量、分散剂含量、硅灰含量三个因素对试块抗压性能的影响;采用压力与电阻率变化规律反应明显的配比,制作掺入碳纤维的三点弯曲钢筋混凝土梁进行试验,在受压区表现出压敏特性,在受拉区表现出拉敏特性。


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