掺量大范围变化时钢纤维增强混凝土力学性能的实验与分析

本文试验研究了钢纤维掺量（Ｖｆ）在大范围（０～１０Ｖｏｌ．％）变化条件下的钢纤维增强混凝土（ＳＦＲＣ）的抗压强度和抗拉强度，得到其强度与纤维掺量之间呈线性关系和随掺量的增大而出现愈为强烈的强度各向异性效应的实验结果：同时，观察到随Ｖｆ的增大，ＳＦＲＣ试块的破坏形态也出现由脆性向韧性的转变。最后笔者依据断裂力学基本原理和钢纤维的拔出破坏机制提出强度理论模型。     

2-2型水泥基压电机敏复合材料的研制

在土木工程领域中，智能结构系统越来越受到人们的重视，而在智能结构系统中机敏材料是不可缺的元素，它是构成智能结构中的传感器和驱动器的关键材料。针对目前土木工程领域智能结构中存在的结构材料与机敏材料相容性差问题，采用水泥基材料作为压电机敏复合材料的基体，通过调节水泥基材料组分和比例，克服水泥基材料与压电陶瓷在密度上的悬殊差异为材料准备带来的困难，制备出2－2型水泥基压电机敏6复合材料。同时，采用集成了微型计算机、MTS自动伺服试验机、示波器、信号发生器、线性放大器和HP－IB界面的测试系统测量2－2型水泥基压电复合材料的弹性性能、传感性能和驱动性能。实验结果表明，在实验范围里，该材料具有线弹性性能；传感性能和驱动性能具有明显的频率依赖性；在超低频范围内，2－2型水泥基压电复合材料的压电电压系数的模值随频率线性增大，相角随频率增大开始时增大较快，随后趋于一常数；2－2型水泥基压电复合材料的压电性能与聚合物基压电复合材料相似。     

混凝土的内部结构

众所周知,材料的性质与其组成物质的成分、所处的环境条件及内部结构密切相关。对于处在相同环境条件下的某一特定材料,其性能主要取决于它的内部结构,此时,内部结构对材料性能的影响,如同物质的分子结构对物质性能的影响一样重要。材料的内部结构是通过发生于空间及时间的过程形成的,它可以借助各种工艺措施加以控制。因此,如果掌握了材料内部结构的形成过程及其性能的内在关系,就可以通过控制材料内部结构的形成,来获得指定性能的材料。这正是材料科学的根本任务。混凝土是将胶凝材料、水和粗、细集料按一     

混凝土材料断裂表面的多重分形特征研究

采用投影覆盖法结合激光三角测试技术，直接测定了混凝土断裂表面分维值。根据多重分形理论，分析了断裂表面的多重分形性质与材料组成的关系，同时给出了混凝土断裂表面多重分形的特点。结果表明，不同材料组成的混凝土断面分形谱形态基本,相同它们的分维值域随水胶比，集料粒径和集料品种的变化而变化。     

掺碳纤维和微细钢纤维水泥砂浆热电性能研究

研究了掺纤维水泥砂浆升温与降温过程中的热电效应，并着重探讨了纤维和水泥基体对该体系热电性能的影响．研究发现：碳纤维和微细钢纤维能显著提高和改善水泥砂浆的热电性能；通过碳纤维水泥砂浆与微细钢纤维水泥砂浆联结可形成水泥基热电偶．从而实现对大体积水泥砂浆混凝土内部的温度监控．     

碳纤维机敏水泥基复合材料温阻特性

研究了碳纤维水泥基复合材料的温阻特性，探讨了碳纤维特性(掺量、长径比)、水泥基体特性和热循环次数对温阻特性的影响．结果表明：在升温初期，碳纤维水泥基复合材料电阻随温度升高而降低。呈现负温度系数(negative temperature coefficient，NTC)效应；升高到一定温度后。呈现正温度系数(positive temperature coefficient，PTC)效应．该材料独特的温阻特性为其在智能结构中实现温控和火灾预警提供了材料基础．     

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。     

用声发射研究集料尺寸对混凝土受压力学性能的影响

声发射作为一种动态无损检测方法，在混凝土材料研究中得到了广泛应用。研究混凝土在受压情况下的声发射特性，对含有不同最大集料粒径的普通混凝土和高强混凝土作了测试，涉及声发射信号、最大集料粒径、抗压强度和压应变。实验结果表明，受压过程中探测到的声发射信号包含的信息可用于判定试件的稳定性；声发射信号与集料粒径有很好的相关性。     

相变储能建筑材料的分析与研究

分析了相变材料的筛选方法以及相变储能建筑材料的研究现状，并在实验基础上讨论了相变材料在多孔介质中相变行为的变化，最后展望了相变储能建筑材料在建筑节能领域的应用前景。     

碳纤维水泥基材料的物理力学性能

研究了碳纤维掺量对水泥基材料密度、弹性模量、泊松比等物理力学性能的影响,并通过理论计算与试验数据进行了对比.结果表明:随着碳纤维掺量的增加,水泥基材料的密度和弹性模量降低、泊松比增加.通过回归分析,得到了水泥基材料的密度、弹性模量和泊松比与碳纤维掺量的函数对应关系,理论计算表明,水泥基材料的密度和弹性模量实测值与理论计算值有很好的一致性.