多相导电混凝土的冻融损伤及弯曲损伤自感应

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1、硕士学位论文多相导电混凝土的冻融损伤及弯曲损伤自感应Self-sensingofFreeze·thawDamageandBendingDamageofMultiphaseElectricallyConductiveConcrete学21006054大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也

2、不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目．纽生塾i墅缝幽盎鲢煎鱼堕壁塑鱼墼垂作者签名：监每鍪：——日期：三生年—生月_二L日大连理工大学硕士学位论文手两要桥梁、电站、海岸和近海工程等混凝土结构在长期服役过程中会受到不同的荷载、环境侵蚀、材料老化和疲劳效应等不利因素的积累作用，将会导致损伤累积和结构材料的性能退化，进而导致这些混凝土结构的破坏。因此，人们对建筑工程结构防灾减灾能力的重视程

3、度越来越高。人们期望结构可以具有健康自监测的特性，从而可以实时评估已服役混凝土结构内部损伤状况，以便能及时采取对应措施避免突发性工程事故造成的生命财产损失。作为智能混凝土重要分支之一的导电混凝土由于其机敏性能而具有感应温度、应变以及损伤的能力，为不需要设置或埋入传感器件就能实时监测大坝、道路、’桥梁、电站、海岸和近海工程等基础设施的损伤状况提供了一种新的选择。本文以国内外的研究现状为基础，将纳米炭黑、碳纤维与钢纤维掺入混凝土中制作多相导电相混凝土，进而对含不同导电相种类及掺量导电混凝土的工作性(坍落度)、力学性能(

4、立方体抗压强度)、导电性能以及应用于混凝土的冻融损伤自感应及弯曲损伤自感应进行试验研究。主要工作包括以下几个方面：(1)对比研究了不同掺量的纳米炭黑、碳纤维和钢纤维以及不同掺量的混掺纳米炭黑与碳纤维，三掺纳米炭黑、碳纤维和钢纤维对混凝土工作性能的影响。(2)研究了不同掺量下纳米炭黑、碳纤维和钢纤维以及不同掺量的复掺纳米炭黑与碳纤维以及三掺纳米炭黑、碳纤维和钢纤维对混凝土28天立方体抗压强度的影响。(3)对比研究了不同掺量导电相分别在干燥和充分浸泡条件下对混凝土阻抗值的影响。(4)研究了不同掺量与种类导电相的混凝土试

5、件在冻融循环作用下的阻抗值变化规律。在此基础上探讨了阻抗值变化规律应用于混凝土冻融损伤实时检测、评估及寿命预测方法。(5)在前人试验研究所得的含炭黑和碳纤维导电混凝土梁在三点受弯过程中产生应变和损伤时，导电混凝土的机敏性使混凝土梁电阻发生的相应变化的规律基础上，结合损伤力学理论建立了混凝土梁损伤度和电阻变化率之间直接的关系函数，为定量监测混凝土材料或构件内部损伤程度提供了新途径。关键词：导电混凝土：阻抗值：电阻变化率：冻融损伤：弯曲损伤多相导电混凝土的冻融损伤及弯曲损伤自感应Self-sensingofFreeze

6、—thawDamageandBendingDamageofMultiphaseElectricallyConductiveConcreteAbsttactCumulativedamageandthedegradationofstructureormaterialresistancearethecommonreasonsforthefailureofconventionalconcretestructureslikebridges，powerstation，coastalandoffshoreengineeringa

7、ndotherstructuresunderdifferentload，fatigueorerosioneffectormaterialaging．Thesecurityanddisasterpreventioncapabilitiesofengineeringstructureshavebeenincreasinglyfavoredbypeople．Thefeaturesofhealthmonitoringofstructureswhichcanassesstheinternaldamageofconcretes

8、tructuresinrealtime，andconsequentlycantakeactionstoavoidtheemergentfatalaccident．Asoneoftheimportantbranchsofsmartmaterials，electricalconductionconcretecansensethestrain，damageandt