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硅酸盐学报2025年第02期:导电超高性能混凝土的弯敏感知特性和荷载–挠度关系

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王艳;李奥阳;张少辉;郭冰冰;牛荻涛;

单位:西安建筑科技大学材料科学与工程学院;绿色建筑全国重点实验室;西安建筑科技大学土木工程学院;

摘要:碳纤维为工程结构的智能化建设提供了新途径,但其成本仍远高于其他纤维。利用废弃碳纤维(WCFs)制备了导电超高性能混凝土(C-UHPC),探究了C-UHPC的受弯性能、弯敏感知特性和荷载–挠度关系。结果表明:掺WCFs降低了C-UHPC的抗压强度。C-UHPC电阻率随WCFs掺量的增加而降低,当WCFs掺量为1%(体积分数)时,C-UHPC电阻率下降了99.89%,达到导电阈值。高掺量WCFs(>1%)会使C-UHPC韧性下降。弯曲应力下,C-UHPC的荷载–挠度曲线可分为弹性阶段、弯曲硬化阶段、破坏阶段。掺WCFs后C-UHPC具有受弯机敏特性,以峰值荷载为变化节点,峰前荷载的电阻曲线基本不发生波动,峰后荷载的电阻曲线快速上升。基于现有模型,建立了适用于C-UHPC的受弯荷载–挠度本构模型。最后,引入应力、应变灵敏度分析了不同WCFs掺量下C-UHPC弯曲应力、应变与电阻的关系。

关键词:超高性能混凝土;废弃碳纤维;导电性能;弯敏感知;荷载–挠度

基金资助:国家优秀青年科学基金(52222806); 国家自然科学基金面上项目(52078414); 陕西省杰出青年科学基金(2022JC-20)