水泥基炭黑機(jī)敏復(fù)合材料的壓敏性研究.pdf

1、混凝土是土木工程中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料。隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的高度發(fā)展，人類(lèi)對(duì)于重大工程長(zhǎng)期服役安全性的要求越來(lái)越高。重大土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的診斷與控制方法與技術(shù)已成為土木工程領(lǐng)域的重要研究課題。 在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)：50238040)資助下，本文在水泥基體中摻入適量的納米炭黑，對(duì)水泥基炭黑機(jī)敏復(fù)合材料的電學(xué)性能和壓阻特性進(jìn)行了研究，并得到以下結(jié)論： 1、以納米炭黑為對(duì)象，研究并確定了水泥基炭黑機(jī)敏復(fù)合材

2、料的制備工藝和配合比。 2、分析不同炭黑摻量下的規(guī)敏復(fù)合材料的極化現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)材料的極化現(xiàn)象隨著摻量的增加而減弱。并確定了水泥基炭黑機(jī)敏復(fù)合材料的滲流區(qū)域，水泥基炭黑凈漿機(jī)敏復(fù)合材料滲濾區(qū)炭黑體積含量為0.68％～1.68％，水泥基炭黑砂漿機(jī)敏復(fù)合材料滲濾區(qū)炭黑體積含量為1.1％～2.25％。滲流區(qū)域?qū)挾纫恢?。并運(yùn)用隧道導(dǎo)電和滲流網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)電理論對(duì)材料的導(dǎo)電特性進(jìn)行了解釋。 3、研究了水泥基炭黑機(jī)敏復(fù)合材料的壓阻特性。分析不同

3、的炭黑摻量對(duì)材料壓阻特性的影響。發(fā)現(xiàn)炭黑摻量處于滲濾區(qū)和超過(guò)滲濾區(qū)的材料的壓阻特性較明顯。 4、研究了不同加載速率對(duì)機(jī)敏復(fù)合材料壓阻特性的影響和在不同幅值循環(huán)載荷作用下機(jī)敏復(fù)合材料的電阻變化規(guī)律。分析得到：(1)在應(yīng)變一致的情況下，不同的加載速率對(duì)試件的靈敏度影響不大。(2)在較小的加載速率下，壓應(yīng)力幅值的適用范圍應(yīng)選在材料的彈性范圍以?xún)?nèi)，這樣材料的靈敏度就不會(huì)受到很大的影響。(3)建立了基于隧道效應(yīng)電導(dǎo)理論的數(shù)學(xué)模型，解釋材料