钢纤维-碳纳米管导电混凝土的受弯机敏性试验研究.pdf

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1、2017年第9期（总第335期）混凝土理论研究Number9in2017（TotalNo.335）ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10.3969/j.issn.1002-3550.2017.09.013钢纤维-碳纳米管导电混凝土的受弯机敏性试验研究张苡铭1，俞乐华2（1.华中科技大学武昌分校城市建设学院，湖北武汉430064；2.华东交通大学理工学院土木建筑学院，江西南昌330000）摘要：研究了钢纤维-碳纳米管导电混凝土在受弯过程中的荷载-挠度-电阻变化率之间的关系，研究发现：单掺钢纤维可以提高混凝土的导电性，并可以监测混凝土受弯开裂后的力-电效应，但

2、导电能力与受弯过程的机敏性均较差。引入碳纳米管可以改善钢纤维的搭接效率，同时亦可以改善钢纤维表面的界面过渡区，从而使钢纤维混凝土受弯过程的机敏性得到了明显提升。碳纳米管的导电效率明显高于钢纤维，钢纤维-碳纳米管导电混凝土的受弯机敏性随着碳纳米管掺量的提高而显著提高，但是单纯提高钢纤维的掺量并无法明显改善混凝土材料的受弯机敏性。钢纤维-碳纳米管导电混凝土的电阻变化率-挠度曲线可以采用一次线性函数进行拟合，试件挠度与电阻变化率之间的线性相关性较好。关键词：碳纳米管；导电混凝土；受弯机敏性；钢纤维中图分类号：TU528.01文献标志码：A文章编号：1002-3550（2017）09-004

3、9-04SmartpropertiesofsteelfiberandcarbonnanotubereinforcedconductiveconcreteduringflexuralprocessZHANGYiming1，YULehua2（1.HuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuchangBranch，UrbanConstructionInstitute，Wuhan430064，China；2.InstituteofTechnologyEastChinaJiaotongUniversity，SchoolofCivilEngineering

4、andArchitecture，Nanchang330000，China）Abstract:Relationshipofload-deflection-resistancechangerateofcarbonnanotubehybridsteelfiberreinforcedconcreteduringflexuralprocesswasinvestigated.Theresultsindicatedthattheadditionofsteelfibercannotonlyimprovetheconductiveabilitybutalsotheload-electriceffect

5、ofconcrete，however，itsflexuralsensitivityisverypoor.TheuseofcarbonnanotubecanimprovetheflexuralsensitivityofsteelfiberreinforcedconcretebyimprovingthebridgingandITZofsteelfiber.Theflexuralsensitivityofcarbonnanotubeishigherthanthatofsteelfiber.Theflexuralsensitivityofcarbonnanotube-steelfiberco

6、ncreteisincreasedwiththeincreaseofcarbonnanotube.Theresistancechangerateanddeflectioncurveofsteelfiberandcarbonnanotubehybridreinforcedconcretecanbefittedbylinearfunction.Theresistancechangerateanddeflectionshowagoodcorrelation.Keywords:carbonnanotube；conductiveconcrete；flexuralsensitivity；stee

7、lfiber有关，因为当混凝土出现裂缝后，常用的导电材料并无法0引言通过搭接与桥联作用而形成有效的导电通路。因此，本研导电混凝土是近些年来逐渐发展起来的一种新型智究将钢纤维与碳纳米管进行混杂配制新型的导电混凝土能混凝土材料，通过力-电效应可以实现混凝土材料与结材料，通过发挥钢纤维在混凝土开裂后的导电能力以及碳构的变形、开裂等的监测与自诊断，成为智能混凝土材料纳米管在混凝土未裂阶段的导电作用，监测其在受弯全过与结构的一个重要发展方向[1]。配制导电混凝土的重