特殊混凝土材料综述

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1、特殊混凝土材料综述摘要:对七种具冇特殊功能的新型混凝土材料一一作了介紹，并对其发展前景及其在实际应用屮可能存在的问题进行了阐述,得岀特殊功能混凝土必将市场化的结论。关键词:特姝功能混凝土，功能材料,耐久性中图分类号:TU528.01文献标识码:A混凝土材料是由胶凝材料、骨料及其他填充料组成的一种具冇一定强度特性的人工建筑材料。由于它本身就是由几种不同物质组合在一起形成的一种混合物材料点强度和变形特性与各组成材料的性质及所占比例冇很大关系，因此，这也就给广大的研究混凝土材料的学者捉供了一个广阔的空间。通过改变混凝土材料小集料的级配

2、、选用不同的集料、添加各种外加剂（如减水剂、引气剂等）以及添加一些其他的填料（如纤维、各种聚合物材料等）來改善混凝土的某些方面的性能,山此，人们已经得到了许多具有良好品质的混凝土材料。1几种特殊功能的混凝土1.1导电混凝土混凝土本身是不导电的，但若在普通混凝土中掺入各种导电组分（如石墨、碳纤维、金属纤维、金属片、金属网等）可使混凝土具冇导电功能。纤维状的导屯组分（如碳纤维或金属纤维）不仅可以使混凝土具冇良好的导电性，还能够改善其力学性能，增加•其延性。因此，根据实际应用的要求,可以选择合适的导电组分、掺量和复合方法，生产出既满足

3、需要，又经济的导电混凝土。导电混凝土的应用领域主要有工业防静电结构、公路路面、机场道面等部位的化雪除冰、钢筋混凝上结构中钢筋的阴级保护、住宅及养殖场的电热结构等。此外，采用高铝水泥和石墨、碳纤维等耐高温导电组分,可以制备出耐高温的导电混凝土，用作新型发热源。1.2屏蔽磁场混凝土地下电力传输线和变压器、开关等电力设施可以产生强磁场，对人体健康产生不利的影响。为了使路而和建筑物具冇屏蔽磁场的功能，可在混凝土中加入钢丝网以屏蔽磁场,但钢丝网的加入严重影响了混凝土的施匸和易性。在混凝土中掺加钢质的Illi别针同样可以达到屏蔽磁场的目的，

4、且由于曲别针为分散的、互不相连的个体，不会明显影响新拌混凝土的工作性及混凝土的施工。同时，曲别针乂具有相互连接的倾向，在混凝土的搅拌和浇筑过程中，可以形成由曲别针连接的屏蔽磁场的金属网。在混凝土中掺入体积分数为5%的钢质曲别针（曲别针长3・18cm,宽0.64cm,钢丝直径0・79cm），即可以获得足以和钢丝网（钢丝直径0.6mm，钢丝网孔间距为5.64mm）混凝土相媲美的磁场屏蔽效果。1.3屏蔽电磁波混凝土随着电子信息时代的到來，各种电器及电了设备的广泛使用，导致电磁波泄漏问题越來越严靈，而且电磁波泄露场的频率从超低频（ELF

5、）到老米波，分布极宽，它可能干扰正常的通讯和导航,共至危害人体健康。因此，具有屏蔽电磁波的建筑材料越來越受到匝视。混凝土本身既不能反射也不能吸收电磁波。但通过掺入导电粉末（如碳、右墨、铝或铀等）、导电纤维（如碳、铝、钢或铜一锌等）或导电絮片（如石墨、锌、铝等）等功能性组分后，可使其具冇屏蔽电磁波的功能。例如，采用铁氧体粉末或碳纤维毡作为吸收电磁波的功能组分，制作的幕墙对电磁波的吸收可达90%以上，而且幕墙壁薄质轻。将长度在100pm以上,直径为0.lpm的碳纤维掺入混凝土中，则可通过反射电磁波的方式实现屏蔽电磁波的功能。该种混凝

6、土不仅能够用于屏蔽电磁波,还能用于其他领域。1.4应力、应变和损伤口检混凝土将一定形状、尺寸和掺最的短切碳纤维掺入混凝上屮，可以使材料具有自感知内部应力、应变和损伤程度的功能。通过对材料的宏观行为和微观结构变化进行观测，发现混凝土的电阻变化与其内部结构变化是相对应的，如电阻率的可逆变化对应于可逆的弹性变形，而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和断裂，其测量范围很人。而且，这种混凝土可以敏感有效地监测拉、弯、压等工况及静态和动态荷载作用下材料的内部悄况。当在水泥净浆屮掺加体积分数为0.5%的碳纤维时，它作为应变传感器的灵敏度可达7

7、00，远远高于一般的电阻应变片,完全满足工程实际的需要。在疲劳试验中还发现，无论是在拉伸或是压缩状态下,混凝土的体积电阻率会随疲劳次数的增加发生不可逆的降低。因此，可以应用这一现象对混凝土的疲劳损伤进行监测。1.5温度口测混凝土将长为5mm的PAN基短切碳纤维掺入混凝土中，会使材料产生热电效应（See2back效）。在故高温度为70°C、最大温差为15°C的范围内，温魁电动势E与温差AtZ间具有良好稳定的线形关系。随养护龄期延温差电动势率趋于稳定。当水泥净浆中掺入相对水泥用屋的10mg/g的碳纤维时，其温差电动势率冇极人值，为1

8、8pV/°C,相当于铜/康铜热电偶的温差电动势率的1/2，敏感性较高。因此,可以利用这种材料实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时监控。此外，尚存在通过泯凝土的热电效应利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能的可能性。1.6调湿混凝土有些建筑物对其室内的温度和湿