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碳纤维智能混凝土的电—热—力效应研究

赵娇  
【摘要】: 在普通混凝土中掺入短切碳纤维形成一种复合材料,与普通混凝土相比,其强度和导电性都有很大的改善,这种复合材料称为碳纤维导电混凝土(CFCC)。利用它的导电性能对其施加电场,会在混凝土中产生电热效应,同时还有热致变形现象产生。因此导电混凝土可以被用作路面的融雪化冰以及结构的变形自调节。 本文的研究内容如下: 1.探讨了碳纤维混凝土的导电原理、制作工艺以及电阻值的影响因素,在确定最佳工艺的基础上研究碳纤维含量、水灰比、砂灰比以及龄期对CFCC电阻值的影响。 2.研究了碳纤维混凝土的电热性能,首先考虑极化效应、接触电阻的影响,然后讨论了CFCC电阻的稳定性以及它的温敏效应,最后研究干湿环境、低温以及交流电、直流电对CFCC发热效果的影响。 3.通过试验测出碳纤维混凝土的热膨胀系数。 4.从理论、试验、有限元三方面进行碳纤维混凝土层叠梁的电-热-力效应研究,并通过有限元讨论功率、纤维层厚度等因素对CFCC电-热-力效应的影响。


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