碳纖維智能混凝土的制備及其性能研究.pdf

1、碳纖維智能混凝土（Smart Carbon Fiber Concrete）是在普通混凝土中摻入短切碳纖維而成的一種復(fù)合材料。這種材料不但具有優(yōu)良的力學(xué)性能，而且具有機(jī)敏特性。利用這種機(jī)敏特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)在服役期間的健康監(jiān)測(cè)以及在遭受自然災(zāi)害時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷積累，剩余壽命進(jìn)行早期預(yù)報(bào)。 本論文的主要工作如下： 1、探討了碳纖維智能混凝土（SCFC）的機(jī)敏性原理、制作工藝及影響因素，認(rèn)為解決碳纖維的分散性是能否制出S

2、CFC的關(guān)鍵，碳纖維的分散性、水灰比、砂灰比、碳纖維的含量、養(yǎng)護(hù)齡期對(duì)SCFC的電阻具有明顯的影響。 2、研究了SCFC的壓敏特性，得到了SCFC在單調(diào)受壓荷載、等幅循環(huán)荷載、不等幅循環(huán)荷載以及持續(xù)荷載等過(guò)程中的電阻變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，SCFC電阻的變化能定量地反映出作用在其上的壓力變化，SCFC可以用作壓阻型傳感器。 3、研究了SCFC在彎曲荷載作用下的力敏性。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)對(duì)承受三點(diǎn)彎曲的用SCFC制作的小梁，起先，

3、隨著荷載的增大，SCFC的電阻變化緩慢，當(dāng)荷載增大到某一值時(shí)，電阻發(fā)生急劇變化，隨后電阻變化又趨于緩慢直到構(gòu)件發(fā)生破壞。電阻的變化預(yù)示著SCFC中微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，因此，SCFC可以用于自身健康監(jiān)測(cè)。 4、研究了SCFC在承受持續(xù)疲勞荷載作用下的力阻效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)SCFC受荷構(gòu)件，在開(kāi)始時(shí)，由于SCFC被壓密，其內(nèi)部的裂紋缺陷閉合，SCFC的電阻值減?。坏S著循環(huán)次數(shù)的增加，SCFC的電阻值逐漸增大，這種現(xiàn)象說(shuō)明在持續(xù)疲勞