纖維增強(qiáng)混凝土的導(dǎo)電行為作為一個(gè)新的研究方向日漸成為研究熱點(diǎn)。本文研究了碳纖維增強(qiáng)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(diǎn)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(qiáng)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(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。
近年來,不斷有文獻(xiàn)報(bào)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?yàn)樯鐣倪M(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(diǎn)。
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?yàn)轶w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(shí)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(qiáng)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(qiáng)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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