分享到:

智能混凝土

阐述智能混凝土的产生背景,论述智能混凝土的种类、特性  (本文共3页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

智能混凝土开裂自监测性能及温湿度的影响

混凝土在服役期由于受到外力及环境等不利因素的影响,产生损伤积累,抗力衰减,这将加速混凝土结构裂缝的扩展及新裂缝的生成。混凝土裂缝会显著降低结构的适用性及耐久性,加速结构老化,甚至导致突发事故。因而有必要对混凝土进行裂缝跟踪,以实现对结构健康状态的实时监测与判断。对比于其它传感器,本文研究了一种既有裂缝扩展及荷载变化的自监测性能,又可改善构件力学性能的新型纤维智能化结构材料。探索实现传感器与结构构件一体化,为混凝土结构进行健康监测提供一种新的思路和方法。主要内容如下:(1)对比研究了结构型钢纤维、碳纤维及纳米炭黑导电相材料对新拌混凝土工作性能的影响,结果表明导电相材料掺量越高,混凝土拌合物的含气量越大,坍落度越小,工作度越差。(2)对比研究了钢纤维、碳纤维及纳米炭黑对混凝土的抗压强度及弯曲韧性等力学性能的影响,确定发生挠度硬化时的最小纤维掺量。结果表明导电相材料的加入对抗压强度影响较小;钢纤维掺量越高,混凝土的弯曲韧性越好,60k...  (本文共174页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

碳纤维智能混凝土的制备及其性能研究

碳纤维智能混凝土(Smart Carbon Fiber Concrete)是在普通混凝土中掺入短切碳纤维而成的一种复合材料。这种材料不但具有优良的力学性能,而且具有机敏特性。利用这种机敏特性,可以实现对混凝土结构在服役期间的健康监测以及在遭受自然灾害时对结构的损伤积累,剩余寿命进行早期预报。本论文的主要工作如下:1、探讨了碳纤维智能混凝土(SCFC)的机敏性原理、制作工艺及影响因素,认为解决碳纤维的分散性是能否制出SCFC的关键,碳纤维的分散性、水灰比、砂灰比、碳纤维的含量、养护龄期对SCFC的电阻具有明显的影响。2、研究了SCFC的压敏特性,得到了SCFC在单调受压荷载、等幅循环荷载、不等幅循环荷载以及持续荷载等过程中的电阻变化规律。研究结果表明,SCFC电阻的变化能定量地反映出作用在其上的压力变化,SCFC可以用作压阻型传感器。3、研究了SCFC在弯曲荷载作用下的力敏性。试验中发现对承受三点弯曲的用SCFC制作的小梁,起先,...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

石墨烯增强智能混凝土电学与力学特性数值分析

本文采用有限元软件ANSYS和量子计算软件Material Studio(MS)对石墨烯增强智能混凝土的电学与力学性质进行了数值模拟。课题主要包括以下内容:(1)采用有限元软件ANSYS中APDL程序建立3D石墨烯增强智能混凝土随机分布模型,计算了智能混凝土的电流密度和不同长宽比以及不同形状的片状石墨烯增强智能混凝土的等效电阻率,采用量子力学计算软件MS中CASTEP模块建立二维石墨烯平面模型,研究了石墨烯分别在扭转、吸附、掺杂等的作用下其电学特性的变化规律。有限元计算结果显示,随着石墨烯体积分数的增加,石墨烯增强智能混凝土内部越易形成导电网络;长宽比对有效电阻率影响较大,在0.5%和0.75%石墨烯体积掺量下,长宽比为1:3时有效电阻率最低,而在1%体积掺量下,长宽比为1:4时电阻率最低;长方形石墨烯片状结构形成导电网络最好。MS计算结果显示,扭转可实现本征石墨烯由准金属到半导体的转变;O原子对石墨烯的吸附作用也可将石墨烯变成...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

利用压电陶瓷的智能混凝土结构健康监测技术

随着我国社会经济的不断发展,各种大型复杂工程结构不断涌现,土木工程结构健康监测技术逐渐成为学术界的研究热点。近十几年来,智能材料结构在工程领域中的成功应用,为实现真正意义上的结构健康监测提供了有效的途径。以压电陶瓷为代表压电智能材料具有集传感和驱动一体化的优越特性,适合于结构健康监测领域。同时,压电材料还具有响应速度快、线性关系好、能耗低、造价低廉且易加工成型等优点。因此,将压电材料作为基本元件,研发一套方便、实用的结构健康监测系统也符合我国当前的国情。本论文基于上述背景,对利用压电陶瓷材料进行混凝土结构健康监测的相关技术进行详细研究,具体工作包括以下几个方面:(1)针对混凝土结构的特点以及压电陶瓷片的材料特性,研制开发了一种新型的、适用于混凝土结构的压电陶瓷传感器件——“智能骨料”。它既是混凝土结构健康监测的智能元件,又具有普通骨料的功能,很好地解决了压电传感器与主体结构相结合时出现的各种实际问题。在此基础上,对压电智能混凝土...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

碳纤维智能混凝土梁的力电效应研究

碳纤维智能混凝土(Smart Carbon Fiber Concrete)是在普通混凝土中掺入短切碳纤维而成的一种复合材料。这种材料不但具有优良的力学性能,而且具有机敏特性。利用这种机敏特性,可以实现对混凝土结构在服役期间的健康监测以及在遭受自然灾害时对结构的损伤积累,剩余寿命进行早期预报。本文系统研究了较大尺寸下结构的力电性能。本论文的主要工作如下:1.探讨了碳纤维智能混凝土(SCFC)的机敏性原理、制作工艺及影响因素,认为解决碳纤维的分散性是能否制出SCFC的关键,碳纤维的分散性、水灰比、砂灰比、碳纤维的含量、养护龄期对SCFC的电阻具有明显的影响。2.研究了碳纤维掺量、极化效应、水化龄期、温度、湿度等因素对SCFC试件电阻稳定性的影响。3.研究了SCFC梁在弯曲荷载作用下的力敏性,得到了SCFC在单调受压荷载、等幅循环荷载、不等幅循环荷载以及持续荷载等过程中的电阻变化规律。4.研究了SCFC梁在承受持续疲劳荷载作用下的力阻...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>