文档介绍：2 0 1 0 年1 月
第26卷第1期
沈阳建筑大学学报( 自然科学版)
Journa l of Shenyang J ianzhu U nive rs ity (N a tural Sc ience)
Jan. 2 010
V ol. 26, N o. 1
收稿日期: 2008 - 08 - 20
基金项目:建设部研究开发项目(2008 - K2 - 20)
作者简介:吴献(1961—) ,女,教授,主要从事结构工程、智能混凝土研究.
文章编号: 1671 - 2021 (2010) 01 - 0092 - 04
碳纤维混凝土在动态称重中的应用
吴献,周志强,杜志强,李龙清,王丽娜
(沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168)
摘要:目的在弹性阶段对碳纤维混凝土(CFRC)条块试件施加荷载,得出荷载与相对电阻率
变化率之间的关系. 方法通过改变加载位置、加载频率、加载范围,测定荷载与试件电压之间
的相互关系. 计算得出相对电阻率变化率与电压之间的相互关系. 通过曲线拟合,得出的曲线
斜率反映压敏性的大小. 结果得出了条块的相对电阻率变化率与荷载的关系,相对电阻率变
化率与荷载近似呈线性关系,通过拟合,斜率K的绝对值为01316 9. 在相同荷载作用下,改变
加载速度和加载位置对条块的相对电阻率变化率影响不大. 结论碳纤维混凝土条块具有较好
的压敏性,荷载与相对电阻率变化率近似呈线性关系,从而可实现动态称重.
关键词:碳纤维混凝土;荷载;相对电阻率变化率;动态称重
中图分类号: TU5281572 文献标志码: A
碳纤维混凝土是在普通混凝土中添加一定含
量的短切碳纤维丝而制成的一种新型水泥基复合
材料,它不但具有普通混凝土承受荷载的能力,而
且还有良好的导电性和压敏特性[ 1 - 9 ] . 笔者把碳
纤维混凝土试件连接到直流回路中, 当试件受到
外部荷载时,电压会发生变化. 经过计算得出相对
电阻率变化率与荷载的关系, 通过相对电阻率变
化率大小来判定荷载的大小. 这一技术的应用,将
为机动车的动态称重提供新的途径.
1 试验
111 试件原材料及制备
原材料: 3215级普通硅酸盐水泥; 沈阳产碎
石和河砂;短切聚丙烯腈( PAN )基碳纤维(长度3
mm ) ;羟乙基纤维素(分散剂) ; FDN 高效减水
剂;磷酸三丁酯(消泡剂) .
试件采用湿拌法[ 10 ] 制备, 试件1 的尺寸为
550 mm ×60 mm ×60 mm, 体积质量配合比见表
1,试件1在制备过程中将参考文献[ 6 ]中的第1
步进行了修改,即在配置分散剂溶液时参考了文
献[ 11 ];电极采用不锈钢片, 尺寸为40 mm ×70
mm ×015 mm;试件2为立方体试件(60 mm ×60
mm ×60 mm ) , 极限抗压强度为1819 M Pa, 试件
龄期均在6个月以上,保持干燥状态,试验前对试
件进行了烘干.
表1 试件1体积质量配合比kg /m3
水泥水硅粉细骨料粗骨料碳纤维分散剂消泡剂减水剂
539 335 81 598 1 018 4. 851 4. 851 1. 617 8. 1
112 试验过程
试件1电极布置见图1, 试验施加的最