复合材料学报

作者：柳根金, 丁一宁, 衡震,

关键词：智能混凝土, 裂缝监测, 灵敏度系数, 分形维数, 噪声水平,

采用四电极法测量了弯曲荷载作用下智能混凝土梁受拉侧裂缝扩展过程的电阻变化率(<i>ρ</i>_FCR)，对比了碳黑（CB）、钢纤维（SF）、碳纤维（CF）不同组合及掺量对裂缝自监测灵敏度系数(<i>K</i>)的影响；并基于分形理论研究了归一化处理后的电阻变化率-裂缝扩展宽度曲线(<i>ρ</i>’_FCR-<i>w</i>’_COD)的粗糙程度，以反映不同导电材料对监测信号电阻变化率-裂缝扩展宽度曲线(<i>ρ</i>_FCR-<i>w</i>_COD)噪声水平的影响。研究表明：用线性函数拟合混凝土裂缝智能化自监测信号<i>ρ</i>_FCR-<i>w</i>_COD曲线的效果较好，<i>K</i>可用拟合直线的斜率来表征；随着SF掺量的增加，试件的<i>K</i>随之减小；双掺SF与纳米CB试件表现出最佳的裂缝智能化自监测性能，适量纳米CB的掺入对混凝土裂缝监测的<i>K</i>值有提升作用，同时可降低<i>ρ</i>’_FCR-<i>w</i>’_COD曲线的噪声水平，随着CB掺量的增加，试件的<i>K</i>值呈现先增后减、分形维数<i>D</i>值呈先减后增的规律，纳米CB的最佳掺量为1.0~1.5 kg/m³；CF的掺入对<i>K</i>值有一定的负面影响，但掺入CF的试件裂缝监测信号<i>D</i>值随导电相掺量变化而变化的程度不大。

来源：2020年第10期

《复合材料学报》期刊编辑部

查看复合材料学报杂志2020年第10期