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机敏混凝土三向受压时的应变电阻效应研究

四川大学学报（工程科学版） 2013年第2期45卷 33-37页

作者：郑立霞李卓球宋显辉张小玉武汉理工大学理学院湖北武汉430070

机敏混凝土具有优良的应变电阻敏感性,可将其制成传感器,用于对土木工程结构的健康监测。当其埋入大体积混凝土结构中时,往往处于三向受力状态。研究了机敏混凝土试样在三向受压情况下的应变电阻效应,并与单向受压时的结果进行比较。结... 详细信息

机敏混凝土具有优良的应变电阻敏感性,可将其制成传感器,用于对土木工程结构的健康监测。当其埋入大体积混凝土结构中时,往往处于三向受力状态。研究了机敏混凝土试样在三向受压情况下的应变电阻效应,并与单向受压时的结果进行比较。结果表明:在弹性阶段,轴向电阻随着轴压的增大而减小,随着围压的增大而增大;轴向应变是引起试样轴向电阻变化的直接和根本原因,不管其它量如何变化,只要影响轴向应变,轴向电阻就会相应地发生变化;同单向受压时相比,试样三向受压时电阻的变化也有3个阶段:可逆感应阶段、平衡阶段和剧增阶段,但可逆感应阶段和平衡阶段相对较长,且三向受压时试样应变电阻灵敏系数有所降低,但线性更好。

关键词：机敏混凝土三向受压应变电阻效应

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埋入压电材料的机敏混凝土研究

传感技术学报 2007年第1期20卷 202-207页

作者：郭浩李平文玉梅陈雨重庆大学光电工程学院重庆400030 光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030

用有限元方法对混凝土模块及埋入其中的压电陶瓷在混凝土试件受到外载荷作用时的应力分布进行了分析.分析结果表明,埋入的压电陶瓷元件上的应力与模块所受外载荷之间存在着线性关系.在对机敏混凝土试件进行的加载实验中,通过测量埋入的... 详细信息

用有限元方法对混凝土模块及埋入其中的压电陶瓷在混凝土试件受到外载荷作用时的应力分布进行了分析.分析结果表明,埋入的压电陶瓷元件上的应力与模块所受外载荷之间存在着线性关系.在对机敏混凝土试件进行的加载实验中,通过测量埋入的压电陶瓷元件的等效电路参数,根据耗散因子同等效电路参数间的关系,得到了压电陶瓷三种耗散因子随载荷的响应特性.加载实验结果和数据误差分析表明,压电耗散因子与试件外部载荷之间存在一定的规律性和较好的稳定性.验证了将陶瓷元件直接埋入混凝土结构内部检测结构内应力,是一种可行的,实现对混凝土结构安全进行实时、在线、主动的检测方法.

关键词：结构健康检测机敏混凝土压电陶瓷耗散因子应力

机敏混凝土在钢筋锈蚀监测与防护中的应用研究

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机敏混凝土在钢筋锈蚀监测与防护中的应用研究

作者：张江涛武汉理工大学

学位级别：硕士

本文的主要工作分为两部分：一部分是用机敏混凝土的压敏性进行钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀监测：另一部分是用机敏混凝土pn结进行钢筋锈蚀防护。针对这两部分工作，分别进行了如下的研究：一、应用机敏混凝土压敏性进行... 详细信息

本文的主要工作分为两部分：一部分是用机敏混凝土的压敏性进行钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀监测：另一部分是用机敏混凝土pn结进行钢筋锈蚀防护。针对这两部分工作，分别进行了如下的研究：一、应用机敏混凝土压敏性进行钢筋锈蚀监测： 1、在分析钢筋锈蚀膨胀研究现状的基础上，建立了新的钢筋锈蚀膨胀模型。由于混凝土拉压性能的不同，应用各向异性本构关系，并考虑保护层开裂以后，钢筋的锈蚀产物会有部分渗透到裂缝中，降低锈蚀产物对保护层的膨胀压力，对钢筋锈蚀膨胀应力进行了计算。 2、研究探讨了CFRC的压敏机理及应用其压敏性进行钢筋锈蚀监测的方法，结果表明用CFRC包裹层能有效地监测钢筋的状态。二、应用机敏混凝土进行钢筋锈蚀的防护研究： 1、试验研究了SFRC的导电能力。SFRC的导电能力比素混凝土有所提高，但是由于钢纤维的锈蚀，SFRC的电阻仍然很大。 2、试验研究了由CFRC和SFRC制成的水泥基pn结。水泥基pn结有良好的单向导电性，并且随时间的增加反向饱和电流越小。且反向饱和电流的大小和纤维掺量有关。 3、利用机敏混凝土进行钢筋锈蚀防护进行了初步研究。①由于CFRC具有良好的导电能力，利用CFRC进行阴极防护，能有效的降低阴极防护驱动电压;②应用水泥基pn结的自建电场进行钢筋锈蚀防护，能在不降低结构性能的基础上提高钢筋的电子逸出功，使钢筋中的电子不易逸出，达到钢筋锈蚀防护的目的。

关键词：本构关系机敏混凝土碳纤维混凝土钢纤维混凝土 pn结载流子

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自调节机敏混凝土的研究进展

混凝土 2011年第10期 16-19页

作者：艾红梅卢普光白军营大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

自调节机敏混凝土可以在环境变化以及遭受自然灾害时,通过对结构变形、承载能力以及振动特性的调节,有效地提高建筑的适用性、安全性和使用效率。阐述了形状记忆合金、电流变体和碳纤维与混凝土复合的机敏特性,介绍了自调节机敏混凝土... 详细信息

自调节机敏混凝土可以在环境变化以及遭受自然灾害时,通过对结构变形、承载能力以及振动特性的调节,有效地提高建筑的适用性、安全性和使用效率。阐述了形状记忆合金、电流变体和碳纤维与混凝土复合的机敏特性,介绍了自调节机敏混凝土的研究现状。分析了这三种机敏材料在机理和材性研究方面存在的问题及发展方向。提出实现自调节机敏混凝土的工程应用必须实现机敏材料本身的高性能和多功能化,解决复合材料间的适应性、协调性和同寿命问题。

关键词：机敏混凝土自调节形状记忆合金电流变体碳纤维

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复掺功能填料机敏混凝土的压阻响应

材料科学与工程学报 2021年第5期39卷 763-767页

作者：周天舒孙亚飞彭月月江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 盐城工学院土木工程学院江苏盐城224051 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232000

研究了碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)以及多层石墨烯纳米片(NGPs)等功能填料掺量对机敏混凝土28d抗压强度、28d电阻率及不同加载幅值与加载速率条件下压阻响应的影响。结果表明,CF与SF是影响机敏混凝土压阻性能的... 详细信息

研究了碳纤维(CF)、镀铜钢纤维(SF)、多壁碳纳米管(MWCNTs)以及多层石墨烯纳米片(NGPs)等功能填料掺量对机敏混凝土28d抗压强度、28d电阻率及不同加载幅值与加载速率条件下压阻响应的影响。结果表明,CF与SF是影响机敏混凝土压阻性能的关键因素,掺入1.2%CF与4%SF时机敏混凝土的压阻响应尤为显著;当MWCNTs掺量大于0.5%时,机敏混凝土的电阻率与灵敏度均有所降低。与对比试样相比,掺0.03%NGPs机敏混凝土力学强度提高了27%,电阻率降低了18%,灵敏度提高了5.66%。

关键词：机敏混凝土多层石墨烯纳米片抗压强度电阻率灵敏度

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光纤光栅机敏混凝土的研究

硅酸盐通报 2003年第3期22卷 78-81页

作者：姜德生梁磊周雪芳南秋明陈大雄赵申武汉理工大学光纤传感技术研究中心武汉430070

结合光纤光栅传感技术的优点 ,提出了一种新型光纤光栅机敏混凝土原理 ,并对该原理和特性进行了分析 ,阐明了实现光纤光栅机敏混凝土原理和系统的关键技术和方法 ,并通过原理性实验得以验证。

关键词：光纤光栅机敏混凝土智能材料状态监测损伤诊断

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机敏混凝土电阻率层析成像的实验研究

测控技术 2005年第1期24卷 11-13页

作者：宋显辉吕泳徐东亮李卓球武汉理工大学工程结构与力学系湖北武汉430070

电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术。结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率... 详细信息

电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术。结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率的测量,系统的成像结果得到了预期的效果。

关键词：电阻率层析成像机敏混凝土电极测试系统

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机敏混凝土ERT实验系统设计

测控技术 2006年第9期25卷 22-24,28页

作者：徐东亮李卓球宋显辉吕泳武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070

机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术。为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统。系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不... 详细信息

机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术。为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统。系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不同电极数下ERT成像研究。实现了多种ERT成像算法,各算法参数和成像显示参数也可直接修改。介绍了该系统的主要功能及其实现方法,给出了部分ERT实验图。

关键词： ERT 机敏混凝土可视性无损检测

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机敏混凝土的研究现状与应用

建材技术与应用 2012年第4期 14-16页

作者：余在斌王丽周建盘锦市建设工程质量监督站辽宁盘锦124000 盘锦市建设工程招标投标管理办公室辽宁盘锦124000 盘锦市建筑业安全监察站辽宁盘锦124000

随着工程与社会发展的需要,出现了能够预报混凝土内部损伤和进行自我安全检测的机敏混凝土。通过对机敏混凝土现状及发展进行分析,介绍了机敏混凝土自我诊断、自我调节、自我修复等性能。

关键词：机敏混凝土自诊断自调节自修复