碳纤维水泥基复合材料导电性能研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的导电特性，探讨了碳纤维体积掺量，碳纤维长度，水泥基体以及养护龄期和相对温度对其导电性能的影响，发现可以用渗流理论描述体系导电率与碳纤维体系掺量间的关系，当碳纤维体积掺量达到渗流阀值，水泥基基体的结构以及相对湿度对体系的导电率无明显影响，通过对微观分析，认为体系导电率变化是碳纤维在水泥基体中分布搭接的直接反应，渗流阈值应取ψc=ψc2，在导电机制上对应隧道效应向欧姆触导电转变，且具有普适性。     

碳纤维混凝土的交流阻抗性能研究

随着水泥基材料的发展,人们对水泥基材料提出了更新的要求,其中水泥基导电复合材料的研究引起了广泛的兴趣.制备水泥基导电复合材料的方法是在水泥基材料中掺入各种导电组分,目前较常用的是掺人碳纤维,它可以大幅度提高水泥基复合材料电导率.本文通过对碳纤维混凝土的交流阻抗特性分析,研究了其内部微结构与电导性能的关系.     

导电混凝土

一种可用于电加热供暖作电发热材料的导电混凝土由国内有关技术人员研制成功。这种混凝土可与建筑结构如墙面、地面等连接成一体,提供较大的发热面积和热功率,而不占用空间,是建筑电加热供暖理想的发热材料。导电混凝土所用材料包括:石墨、短切碳纤维、混凝土增强纤维、减水剂、增强剂、水泥、填充料及电解     

干燥处理对碳纤维水泥基材料导电性能的影响

研究了碳纤维水泥基复合材料在于燥和水饱和两种状态下的导电性能.实验结果表明：当碳纤维掺量低于渗流阈值时,材料是以离子和隧道效应导电,干燥状态下导电率显著降低;当碳纤维掺量大于渗流阈值时,材料以碳纤维网络导电,干燥状态下导电率反而增加.分析表明,干燥状态下碳纤维含量低于阈值时导电率降低是由于离子活度降低之故、而碳纤维掺量高于阈值时导电率的增加是由于纤维间水膜的消失而相互搭接形成网络导电之故.     

碳纤维增强水泥/混凝土材料力学性能的研究

通过对水泥基体掺入碳纤维进行研究，得出了复合体抗压强度、劈拉强度与碳纤维掺量的关系。同时还利用聚丙烯腈纤维作对比，得出目前碳纤维作为增强体的优缺点，为碳纤维增强水泥基复合材料的推广应用提供了实验依据。     

混杂纤维高性能导电混凝土裂缝监测的试验研究

为了研究高流态高性能混凝土开裂后其导电性与开裂电阻之间的关系,以碳纤维和钢纤维作为复相导电材料与结构材料加入混凝土中用以改善其导电性能、韧性与抗裂性。通过试验分析,建立了混凝土梁在受弯荷载作用下电阻变化率与裂缝宽度的关系。研究表明:开裂后,混凝土电阻变化率与裂缝宽度呈线性关系。     

多功能材料CFRC的性能及工程应用综述

碳纤维增强水泥基材料集结构性能和多种功能与一体，在工程中的应用日趋广泛。较普通混凝土更好的导电性能使其可用于混凝土中钢筋的阴极保护，电子产品的静电屏蔽；较高的压力敏感性能可用于混凝土结构的应力应变和损伤识别；对温度的敏感性可用于大体积混凝土的温度自监测等。     

损伤自诊断机敏混凝土的研究

混凝土本身是一种高电阻率的惰性材料.通过掺入一定体积含量(0.2～1.2vol%)的短切碳纤维,可制得导电的机敏混凝土.该混凝土具有无损诊断内部损伤的功能,其表观电导特性与其内部损伤有密切关联.当混凝土内部裂纹产生或扩展时,表现出混凝土的电阻率上升;而当混凝土内部裂纹闭合时,其电阻率下降.机敏混凝土的电阻变化与所受荷载呈良好的线形关系;而不含碳纤维的普通混凝土在整个受荷过程中,其电导特性则无明显变化.机敏混凝土电导特性的变化提供了混凝土材料内部损伤状况丰富的信息,根据这一特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤,防止混凝土结构潜在的脆性破坏.     

碳纤维功能混凝土研究现状及应用前景

普通混凝土中加入短切碳纤维而构成的纤维增强水泥基复合材料，与普通混凝土相比，不仅抗拉强度高、极限抗拉应变大，而且还具有温度和压力的自感知及电磁屏蔽等特性，是土木工程界新型的功能材料，在大型土木工程结构和基础设施的监测以及电子设备的电磁屏蔽等领域具有广泛的应用前景。简述了碳纤维的性质、分类及其在混凝土材料中的应用。     

碳纤维与掺合料复合增强水泥材料研究

研究了外掺大量粉煤灰等工业废渣的碳纤维增强水泥材料的性能，探索碳纤维与掺合料的相互影响与作用。试验表明，粉煤灰和硅粉等掺合料作为细颗粒的掺入，加强了纤维之间的均匀分散，可使纤维与基体之间的粘结更为紧密。     

碳纤维水泥基复合材料电阻特性的研究

研究了碳纤维水泥基复合材料的电阻特性,结果表明,碳纤维水泥基复合材料电阻率随着碳纤维体积分数的提高而下降;碳纤维掺入量存在一个饱和点,超过此饱和点,碳纤维水泥基复合材料的电阻率变化趋于稳定;碳纤维水泥基复合材料电阻率随加载频率的增大而降低.碳纤维水泥基复合材料的电学特性可以用电渗透原理解释,并由扫描电镜试验结果得到验证.     

损伤自诊断机敏混凝土材料研究

具有机敏特性的水泥基复合材料日渐成为研究热点。本文研究了掺有碳纤维的混凝土材料在单轴受压和三点弯曲负荷下的电阻相对变化与材料内部损伤间关系，为开发具有自诊断功能的混凝土材料提供了材料基础。     

导电碳纤维混凝土性能的试验研究

在防雷接地工程中采用低电阻率的导电材料有助于降低接地电阻值,改善防雷效果。采用试验研究了碳纤维掺量、龄期等对混凝土电阻率和力学性能的影响,用统计方法分析了渗滤现象。试验结果表明:材料的电阻率随着碳纤维掺量的增加而降低,随龄期增长而增长,电阻率最低可达Ω.m级,碳纤维掺量的上渗滤阈值在0.3%左右,下渗滤阈值在0.5%左右。碳纤维的掺入可以降低混凝土立方体抗压强度,但可以提高劈裂抗拉强度。     

混杂纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究

提出了用混杂纤维(由碳纤维和玻璃纤维组成)布加固混凝土结构的方法.通过试验得出钢筋混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、跨中挠度、钢筋及加固材料的荷载-应变曲线、破坏形态以及其截面沿梁高的应变分布.结果表明:加固后的钢筋混凝土梁其平均应变的分布符合平截面假定;使用加固材料(碳纤维布、混杂纤维布)来提高钢筋混凝土梁受弯承载力的补强加固方法是有效的;钢筋混凝土梁受弯承载力随加固材料用量的增加而提高;加固材料混杂比例及混杂方式均对钢筋混凝土梁受弯承载力有一定的影响;层内混杂纤维的抗弯性能、延伸性能以及经济性均优于单一纤维和层间混杂纤维.     

碳纤维混凝土导电压敏性的研究

碳纤维水泥基材料具有应力、应变自感知功能,所以可以利用碳纤维混凝土的这种性能制备碳纤维混凝土压敏传感器。本文主要研究用于融雪化冰的碳纤维混凝土的制作工艺;碳纤维混凝土最佳配合比;探讨碳纤维混凝土电阻随碳纤维掺量的变化规律以及混凝土的压敏性。研究结果表明：碳纤维混凝土的电阻随龄期增长而下降,21d后趋于稳定;碳纤维混凝土电阻随碳纤维掺量增加而下降,当碳纤维掺量达0．7％时碳纤维混凝土的电阻迅速下降,此后碳纤维混凝土的电阻随碳纤维掺量增加无显著降低;通过碳纤维混凝土压敏性研究可以测知碳纤维混凝土随压应力增加其内部裂纹的闭合及新裂纹的产生。     

爆炸荷载作用下碳纤维布加固梁的数值模拟

对爆炸荷载作用下的碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了动力有限元分析,通过分析钢筋混凝土和碳纤维材料的本构关系,利用大型有限元程序ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型并进行了数值模拟计算。研究了碳纤维布用量和荷载峰值对碳纤维布加固混凝土结构梁的动力性能的影响,结果表明,碳纤维布加固明显地降低了梁的挠度,碳纤维布越厚,降低程度也就越大,但钢板的厚度不是越厚越好;荷载峰值越大,结构的挠度也越大,而碳纤维布加固梁比普通结构能承受更大的荷载,可显著提高其整体刚度和强度,极大地增强了钢筋混凝土梁的整体抗爆性能和整体抗力。     

正交碳/玻璃纤维织物增强混凝土薄板力学性能试验研究

结合课题,研究了正交碳/玻璃纤维织物增强混凝土薄板的三点抗折受力性能。试验表明,用纤维织物增强混凝土薄板,具有较高的极限承载力,薄板的裂缝宽度减小,挠度增大,且具有良好的变形性能。对纤维织物浸胶后,会明显改善纤维织物与混凝土之间的界面粘结性能。并根据试验结果,分析了纤维织物增强混凝土的弹性性能。     

钢纤维砂浆的电化学振荡现象

钢纤维混凝土中的钢纤维比钢筋混凝土中的钢筋耐腐蚀.从腐蚀电化学角度对此现象进行了探讨.结果表明：在钢纤维混凝土中存在局部电池,并会出现不同周期、不同振幅的电化学振荡现象,由电化学振荡产生的电流互补抑制了混凝土中钢纤维的锈蚀.     

碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗剪及耐久性研究

为了对碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗剪及耐久性性能进行研究,通过加固的试验梁和未加固的对照梁在氯离子侵蚀下的耐久性试验,对比分析了在荷载作用下钢筋混凝土梁在使用阶段的裂缝开展、挠度、电化学指标和应变。表明碳纤维能起到很好的屏障作用,并能有效限制裂缝的开展,且加载后均未出现剪切破坏,碳纤维可明显提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和耐久性,但不同的加固方式对其耐久性影响较大。     

碳纤维织物补强加固混凝土结构研究

碳纤维织物补强加固混凝土结构技术是一种新兴的科技含量较高的建筑物加固技术,得到了工木工程界及科研单位的广泛重视.论文针对国内外近几年来在碳纤维织物基本力学性能、碳纤维织物约束混凝土受压应力-应变全曲线、碳纤维织物补强加固钢筋混凝土梁正截面及斜截面承载力、碳纤堆织物补强加固钢筋混凝土柱(包括长柱和短柱)承载力和增强抗震性...