复掺细钢纤维和石墨的水泥基复合材料的压敏性研究

《复掺细钢纤维和石墨的水泥基复合材料的压敏性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号——UDC密级武属理歹大穿学位论文题目复簦纽塑红维垄丕墨鲍坐遣基复金挝盘的匡筮：睦叠寇英文一PiezoresistivityofCement-basedCompositesContaining一题目￡Q艘星生QQ煎鱼坠盟!至也丛堑垂Q￡堑hi!曼研究生姓名室4遘指导教师姓名—盐盟L职称—丝—iL学位—监上申请学位级别430070硕±学科专业名称固签左堂论文提交日期2Q!三生5旦论文答辩日期2Q!三生5旦学位授予单位盛垫堡三盘堂学位授予日期答辩委员会主席晏丕盎评阅人至廛至塑童叠2013年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人

2、在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：习缠日期：垄f三二鱼二哆学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：钏防导师(签竺乡形日期h臼／6哆中文摘要机敏混凝土作为一种水泥基复合材料，与混凝土结构具有天然的相容性和同寿命性，还具有造价低、课大规模布设等特点，可以满足土木工程结构长期健康监测的需要，已成为该领域的热点和前沿研究方向。水泥基导电复合材料应变自感知性能是基于电阻变化率与应变的对应关系，即压阻特性。本文针对现阶段机敏混凝土研究存在

4、的问题，提出了制备以掺入细钢纤维和石墨为导电相材料的水泥基复合材料，从其制备工艺，电学性能，力学性能，压敏性和纤维界面等方面进行研究。本文的主要成果及创新之处如下：1)研究不同硅粉掺量对混凝土的流动性和抗压强度的影响。当硅粉的掺量小于25％时，随着硅粉掺量的增加，水泥砂浆的强度呈不断增长趋势，其中25％硅粉掺量的水泥砂浆强度达到了80．1MPa。而继续增加硅粉的掺量，会发现水泥砂浆的强度反而下降了。而硅粉对砂浆的流动性有一定的反作用，硅粉还能提高混凝土的早强强度。2)在硅粉混凝土中掺入石墨，研究不同石墨掺量对混凝土的抗压强度，导电性

5、能和压敏性的影响。随着石墨掺量的增加，材料的抗压强度不断减小。随着石墨掺量的增加材料的电阻不断减小，当石墨掺量为15％时，电阻率陡降，再增加石墨的掺量，电阻基本不变，具有明显的渗流现象，故此材料的渗流阈值是石墨掺量为水泥质量的15％。当石墨掺量达到20％后，材料具有一定压敏性，其压敏灵敏系数为12。3)在硅粉混凝土中复掺细钢纤维和石墨，研究此材料的导电性，抗压强度和压敏性。在掺入同量的石墨的条件下，复掺纤维和石墨的水泥基复合材料的导电性能，抗压强度和压敏性均优于单掺石墨的水泥基复合材料。其中当石墨掺量为水泥质量15％，纤维掺量为总体

6、积0．5％时，材料的压敏灵敏系数为517。4)通过单根纤维拔出实验，发现在纤维逐渐被拔出的过程中，纤维和基体的界面渐渐被破坏从而导致纤维和基体的界面电阻越来越大。通过受压材料界面应力传递机理的理论计算，发现纤维在混凝土中通过剪切作用提高混凝土的横向抗拉能力。关键词：硅粉，石墨，细钢纤维，抗压强度，压敏性，导电性。AbstractAsakindofcement-basedcomposites，smartconcretepresentsmanycharacteristics，suchashi曲durabilityandexcellent

7、compatibilitywithconcretestructuresthemselves，aswellascheapandlarge—scale-distributedembeddedandSOon．Therefore，ithasbeenmoreandmoreattractiveforstructuralhealthmonitoringincivilinfrastructuresduetoitspromisingperformanceinlong-termservice，andhasbecomeallattractivetopic

8、andcutting-edgeresearchinthefield．Attheexistingproblemsonthesmartconcrete，thisthesisfocusesontheresearchofcement．base