碳纖維混凝土溫敏性試驗(yàn)研究.pdf

1、碳纖維混凝土(CFRC)是一種復(fù)合材料，是指在混凝土原有組分基礎(chǔ)上摻入一定尺寸、形狀和摻量的碳纖維形成的混凝土。加入碳纖維不僅使混凝土的強(qiáng)度和韌性得到了提高，還可以明顯改善其電學(xué)性能。
　　試驗(yàn)主要研究碳纖維混凝土的溫敏特性，包括溫度-電阻效應(yīng)、熱電效應(yīng)和電熱效應(yīng)。試驗(yàn)主要研究目的是為將碳纖維混凝土材料在結(jié)構(gòu)溫度等自監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用提供理論以及試驗(yàn)依據(jù)。本次試驗(yàn)的創(chuàng)新之處在于利用電橋平衡法來(lái)測(cè)量溫差電動(dòng)勢(shì)，使測(cè)得的數(shù)值更加準(zhǔn)確。試驗(yàn)

2、研究的主要內(nèi)容包括以下幾方面：
　　1、首先全面地論述了碳纖維混凝土目前在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展以及使用情況，探討了碳纖維混凝土的特性及具有這些特性的機(jī)理。
　　2、分析了碳纖維混凝土的導(dǎo)電性能，探討了其導(dǎo)電機(jī)理，并通過(guò)試驗(yàn)研究了其溫度-電阻特性，探究其電阻隨溫度的變化規(guī)律，另外研究了碳纖維混凝土養(yǎng)護(hù)齡期和碳纖維摻量對(duì)其試塊電阻的影響。
　　3、通過(guò)試驗(yàn)研究了碳纖維混凝土的熱電效應(yīng)即塞貝克效應(yīng)，在試塊的兩端提供一個(gè)溫度差在試塊中

3、將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)溫差電動(dòng)勢(shì)。探討了溫差電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)理，碳纖維摻量、養(yǎng)護(hù)齡期以及溫差對(duì)熱電效應(yīng)的影響，為碳纖維混凝土應(yīng)用于結(jié)構(gòu)自監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中提供了理論和試驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　4、研究了碳纖維混凝土的電熱效應(yīng)，給碳纖維混凝土試塊通電，試塊溫度會(huì)升高。這為碳纖維混凝土應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)跑道的融雪化冰中提供了試驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　5、研究了加入碳纖維的混凝土試塊的強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，并與普通混凝土的強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　結(jié)論，碳纖維混凝土具

4、有良好的溫敏性，表現(xiàn)在：電阻隨溫度的變化明顯，呈現(xiàn)PTC效應(yīng)(正溫度系數(shù)效應(yīng))和NTC效應(yīng)(負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng))；碳纖維混凝土具有良好的熱電特性，溫差電動(dòng)勢(shì)與溫差呈明顯的線性關(guān)系，而且隨著齡期的增加，其溫差電動(dòng)勢(shì)率增大，28d以后，溫差電動(dòng)勢(shì)率基本相同，其熱電特性趨于穩(wěn)定；另外碳纖維摻量對(duì)碳纖維混凝土的熱電熱性影響明顯，碳纖維摻量在1.0％時(shí)試塊的熱電特性最為明顯。
　　通過(guò)以上研究證明了碳纖維具有良好的溫敏性，為其應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)溫