智能型水泥基复合材料的制备

摘要随着材料科技的进步与发展，人们提出了智能材料这一崭新概念。智能材料是一种能感知判断外部环境变化并能做出自我调节和反馈的新兴材料，智能水泥基复合材料正是这样的一类材料。

传统混凝土材料并不具备感知外部环境变化的功能。但在混凝土中掺入具有导电性能的敏感材料，就可以通过测试电阻而感知外部压力、应力的变化。这种掺有敏感材料的水泥基复合材料本身就构成了一个智能材料系统。67472

本论文着力于对智能性水泥基复合材料的制备以及其自感知功能的研究。通过掺加高导电率碳纳米管和碳纳米纤维以制备得到智能性水泥基复合材料，再通过测试不同压力和电流频率下的电阻率来研究水泥基材料对外部环境的响应调节功能。

毕业论文关键词：智能材料；混凝土；敏感材料；自感知

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Intelligent cement-based composite material preparation

Abstract

It is proposed that a new concept of intelligent material with the development of material science and technology. Intelligent material is a emerging material which can perceive the changes in the external environment and make relevant self-adjustment and feedback about it.

Traditional concrete material does not have the function of the perception in external environment change .however,the concrete with conductive material can perceive the changes about external pressure and stress by gauging electric resistance.The cement based composite material with conductive material is itself intelligent material system.

The paper is committed to the preparation of intelligent cement-based composite materials and research on self-sensing function.

It is intelligent cement-based composite material that can be composed by mixing with high conductivity of carbon nanotubes and nanofibers, the next work is to study the response and regulation function of cement-based materials on the external environmental by gauging electrical resistivity under different pressure and current frequency.

Keywords：intelligent material;concrete; conductive material; Self-sensing

1 引言 1

1．1 智能材料的定义 1

1.2 自感知水泥基复合材料 2

2 自感知水泥基复合材料的制备方法及仪器设备 8

2.1实验材料 8

2.2 实验设备 9

2.3 自感知混凝土制作工艺 12

2.4 测试方法 13

3 实验数据处理与分析 14

3.1 直流电作用下水泥基复合材料自感知性能分析 15

3.2 交流电作用下水泥基复合材料的自感知性能分析 17

结论 22

致谢 23

参考文献 24

1 引言

传统的水泥基复合材料自从两个多世纪以前问世以来，因为其材料的易于获得，大量制作成本消耗少，工地使用方便和成形后耐久性好等特点在建筑工程中应用的非常广泛。

直到进入本世纪，随着现代的宇航技术、机械制造技术、电子技术、信息工程等高新科技领域的迅猛发展，现代社会对于水泥基复合材料的使用性能有了更高更严格的要求，在这样的大环境下，曾经的水泥基复合材料已经不能够保证既具有超高的强度性能又同时具有其他多种多样功能的技术要求，而且混凝土自身结构的特点也限定了其在使用的过程中因为受到了来自于环境的载荷、承受载荷后产生的疲劳、长时间使用而产生的老化等不利因素而引起的对于结构损伤的积累和在抗力方面的衰弱，现实中为了防止突然的状况发生，增加混凝土的使用时间，需要对混凝土时常进行一次性能监测，并及时对其进行修复。如今所较为成熟的无损检验方法包括用声波检验、用伦琴射线检验以及C扫描检验等，但是以上的检测方法只能用来检验混凝土的大致性质，而不能得出有效的反映混凝土性质的数据，更严重的问题是无法满足对混凝土的实时监测。因此用以上方法是很难甚至无法完成对于混凝土内部的结构状态的监测和损伤估计。并且对于传统的混凝土结构的修复主要是在通过添加新的浆体对外部的损伤部位进行加固，而对内部的损伤很难修复。随着如今的社会越来越朝着智能化的方向前进，类似这种仍处于被动的和按部就班的检测与修复方式已不能跟上现代对于多功能和智能混凝土材料提出的要求。智能型水泥基复合材料的制备:http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_75680.html