粗骨料碳纤维混凝土导电特性研究

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1、学校代码学号或申请号密级10459201112222482郑*l大孚硕士学位论文粗骨料碳纤维混凝土导电特性研究王福玉韩菊红教授工学水工结构工程水利与环境学院2014年5月●●名名类称系问姓门名院时者师科业养成作导学专培完Athesis(dissertation)submittedto～ZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchonelectricalpropertiesofCarbonFiberReinforcedConcretecontainingcoarseaggregateB

2、y：FuyuWangSupervisor：Prof．JuhongHanHydraulicStructureEngineeringSchoolofWaterconservancyandEnvironmentMay，2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。糊文作者：鳓已日期．晰孓月如日学位论文使用

3、授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或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；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：丑●翔召日期：协f卢S月3◇日摘要混凝土作为土木工程领域各项建筑结构的

4、基础材料，其智能化的研究和开发已成为众多专家学者关注的热点。碳纤维混凝土(CarbonFiberReinforc宅AConcrete，CFRC)是在普通混凝土中加入适量短切碳纤维而形成的一种新型复合材料。与普通混凝土相比，碳纤维混凝土强度和韧性都有明显的改善，而且还能显著改善混凝土的导电性能，且其体积电阻率能够随外界条件的改变而产生相应的变化，由此衍生出了诸如温敏性、压敏性、电热性、电磁屏蔽等良好的功能特性。本文结合郑州市科技领军人才项目：碳纤维智能混凝土性能研究及在结构健康监测中的应用研究(131TURC674)，通过试验的方法对

5、CFRC的导电特性、温阻性能等进行研究，主要内容包括：(1)CFRC测量电压为10V时，电阻率测试结果较为稳定；随着碳纤维体积掺量的增加，基体和电极的接触电阻逐渐减小；不同基体的CFRC试块，掺加碳纤维后抗压强度降低幅度不同，S／C=I．08时降低幅度最小。(2)碳纤维掺量占水泥质量2％、砂灰比为1．47、碳纤维长度为12mm时，CFRC导电能力最优。(3)CFRC温阻特性呈现负温度系数效应；随着碳纤维体积掺量的增加，材料温度灵敏系数逐渐减小；作为温度传感器的碳纤维最佳体积掺量为0．3％。(4)CFRC在轴向受压荷载作用下，其相对电

6、阻与相对应力、应变的关系可以清楚的表达各个阶段的受力状况。(5)通过对不同碳纤维体积掺量棱柱体试块应力．应变关系曲线的研究，给出建议计算公式。关键词：CFRC，温阻特性，导电特性，粗骨料AbstractConcreteusedasthebasicmaterialofcivilengineeringinthefieldofbuildingstructure，theintelligentresearchanddevelopmenthasbecomethefocusofattentionofmanyexpertsandscholars．C

7、arbonfiberreinforcedconcreteisakindofcompositematerialbyuniformlyadmixingshortcarbonfiberstoconcrete．Comparedwithordinaryconcrete，thestrengthandtoughnessofcarbonfiberreinforcedconcreteCanbeimproved，andconductivityalsoCanbeimprovedsignificantly,andalsoitsvolumeresistivi

8、tychangewithexternalconditionsandproduceacorrespondingchange，derivedthefunctionalpropertiessuchasresistivity-temperat