纤维增强混凝土导电性能的研究与应用

       纤维增强混凝土的导电行为作为一个新的研究方向日渐成为研究热点。本文研究了碳纤维增强水泥混凝土的电导性能，讨论了纤维掺量和纤维长度对导电性能的影响，并通过扫描电镜观察，探讨体系导电行为与体系内碳纤维渗流结构关系。另外还研究了体系在三点弯曲负荷下，电阻相对变化与荷载挠度曲线对应关系。研究结果表明，碳纤维增强水泥混凝土材料结构中存在电导渗流现象，能够作为本征机敏材料反应试件受载时的应力应变关系。


        近年来，不断有文献报道有关水泥混凝土材料的导电行为。众所周知，由水泥、砂和石子与水拌和经水化形成的
混凝土材料，由于具有良好的力学性能和耐久性，多年来一直是结构工程的主要材料。然而，传统的水泥混凝土在干燥情况下是电的不良导体，其电阻率变化范围为。这大大限制了水泥混凝土材料的应用，尤其是因为社会的进步和科技的发展，人们对建筑结构的要求愈来愈高。因此，具有功能特性的水泥混凝土的研究和开发已逐渐成为研究热点。


       最近研究表明，水泥混凝土材料的导电性能可以用于结构损伤自诊断，因为体系在荷载作用下产生的裂缝和损伤引起了体系的电阻率的变化。而将具有导电功能的碳纤维掺入水泥混凝土中，由于其在体系内形成导电网络，显著提高了水泥混凝土材料的导电性。这使得能够更方便和经济地探测和监控水泥混凝土结构的安全性，同时碳纤维的掺入也赋予了水泥混凝土结构优良的力学行为。

        尽管对碳纤维增强水泥混凝土材料的力学行为进行了不少研究，但有关其导电性能方面的研究不多，而且许多研究之间还存在着矛盾。本文采用直接测量法研究短切碳纤维增强水泥混凝土导电行为，分析材料电导行为与显微结构的关系，阐述电导性能的研究意义。

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