碳纤维混凝土在几种不同测试条件下压敏性的稳定性研究

论文摘要

碳纤维混凝土(Carbon Fiber Reinforced Conceret)是在普通混凝土中掺入适量的短切碳纤维而制成的一种复合材料。作为智能材料的一个重要分支,它不仅具有良好的力学性能,而且还具有机敏性。利用这种特性,可以实现对混凝土结构在服役期间的健康监测以及遭受自然灾害时对结构的损伤积累和剩余寿命进行及时的早期预报。本文主要讨论以下几个方面:首先,本文探讨了碳纤维混凝土的压敏性原理、制作工艺及影响因素,提出选择合适的分散剂是能否制出压敏性能良好的碳纤维混凝土的关键,碳纤维的分散性对碳纤维混凝土的电阻变化率具有明显的影响。其次,本文探讨了碳纤维混凝土中各组分的不同掺量对其强度的影响。再次,本文研究了碳纤维混凝土的压敏性,得到了碳纤维混凝土在不同的通电时间、不同加载速率、等幅循环荷载、不等幅循环荷载、自然环境中不加载、以及不同龄期的条件下的电阻变化率的规律。研究结果表明,碳纤维混凝土的电阻变化率能定量地反映出作用在其上的压力的变化,碳纤维混凝土可以用作压阻型传感器。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外碳纤维混凝土的研究现状和研究方向
• 1.2.1 国内外碳纤维混凝土的研究现状
• 1.2.2 碳纤维混凝土的主要研究方向
• 1.3 碳纤维混凝土的导电机理
• 1.4 碳纤维混凝土的压敏机理
• 1.4.1 碳纤维的插入、拔出效应模型
• 1.4.2 导电通道模型
• 1.4.3 隧道效应模型
• 1.5 本试验的研究内容
• 1.5.1 选题背景
• 1.5.2 研究的目的和意义
• 1.5.3 研究的任务和目标
• 第2章 碳纤维混凝土的配制
• 2.1 实验材料与主要设备
• 2.2 碳纤维混凝土试样电极的制作
• 2.3 碳纤维混凝土的配合比
• 2.4 碳纤维混凝土的制作工艺
• 第3章 碳纤维混凝土的力学性能
• 3.1 碳纤维混凝土立方体抗压强度试验
• 3.1.1 试验方法
• 3.1.2 碳纤维掺量对抗压强度的影响
• 3.1.3 不同硅灰掺量对碳纤维混凝土抗压强度的影响
• 3.1.4 不同减水剂掺量对参纤维混凝土抗压强度的影响
• 3.1.5 分散剂对抗压强度的影响
• 3.2.碳纤维混凝土抗折实验
• 3.2.1 试验方法
• 3.2.2 试验结果分析
• 3.3 小结
• 第4章 碳纤维混凝土的电性能测试
• 4.1 碳纤维混凝土电阻的测试方法
• 4.1.1 碳纤维混凝土电阻的测试原理
• 4.1.2 电源的选用
• 4.2 碳纤维混凝土压敏性的稳定性研究
• 4.2.1 碳纤维混凝土（CFRC）试件循环加载的压敏性
• 4.2.2 自然环境温湿度的改变对碳纤维混凝土（CFRC）压敏性的影响
• 4.2.3 不同通电时间对碳纤维混凝土压敏性的影响
• 4.2.4 不同加载速率的循环荷载对测试碳纤维混凝土压敏性的影响
• 4.2.5 等幅循环荷载作用下压敏性的稳定性研究
• 4.2.6 同一组碳纤维混凝土试件压敏性的稳定性比较
• 4.2.7 龄期对混凝土电阻及电阻变化率的影响
• 4.2.8 分散剂种类对碳纤维混凝土（CFRC）压敏性的影响
• 4.2.9 弹性范围内不等幅循环荷载作用下碳纤维智能混凝土的压敏性
• 4.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 后续工作和建议
• 附录
• 参考文献
• 致谢