纖維增強混凝土導(dǎo)電性能的研究與應(yīng)用

       纖維增強混凝土的導(dǎo)電行為作為一個新的研究方向日漸成為研究熱點。本文研究了碳纖維增強水泥混凝土的電導(dǎo)性能，討論了纖維摻量和纖維長度對導(dǎo)電性能的影響，并通過掃描電鏡觀察，探討體系導(dǎo)電行為與體系內(nèi)碳纖維滲流結(jié)構(gòu)關(guān)系。另外還研究了體系在三點彎曲負(fù)荷下，電阻相對變化與荷載撓度曲線對應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果表明，碳纖維增強水泥混凝土材料結(jié)構(gòu)中存在電導(dǎo)滲流現(xiàn)象，能夠作為本征機(jī)敏材料反應(yīng)試件受載時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。


        近年來，不斷有文獻(xiàn)報道有關(guān)水泥混凝土材料的導(dǎo)電行為。眾所周知，由水泥、砂和石子與水拌和經(jīng)水化形成的
混凝土材料，由于具有良好的力學(xué)性能和耐久性，多年來一直是結(jié)構(gòu)工程的主要材料。然而，傳統(tǒng)的水泥混凝土在干燥情況下是電的不良導(dǎo)體，其電阻率變化范圍為。這大大限制了水泥混凝土材料的應(yīng)用，尤其是因為社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，人們對建筑結(jié)構(gòu)的要求愈來愈高。因此，具有功能特性的水泥混凝土的研究和開發(fā)已逐漸成為研究熱點。


       最近研究表明，水泥混凝土材料的導(dǎo)電性能可以用于結(jié)構(gòu)損傷自診斷，因為體系在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫和損傷引起了體系的電阻率的變化。而將具有導(dǎo)電功能的碳纖維摻入水泥混凝土中，由于其在體系內(nèi)形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，顯著提高了水泥混凝土材料的導(dǎo)電性。這使得能夠更方便和經(jīng)濟(jì)地探測和監(jiān)控水泥混凝土結(jié)構(gòu)的安全性，同時碳纖維的摻入也賦予了水泥混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)良的力學(xué)行為。

        盡管對碳纖維增強水泥混凝土材料的力學(xué)行為進(jìn)行了不少研究，但有關(guān)其導(dǎo)電性能方面的研究不多，而且許多研究之間還存在著矛盾。本文采用直接測量法研究短切碳纖維增強水泥混凝土導(dǎo)電行為，分析材料電導(dǎo)行為與顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系，闡述電導(dǎo)性能的研究意義。

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