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车辆超载预警智能混凝土压敏性能研究
| 论文题名： | 车辆超载预警智能混凝土压敏性能研究 |
| 关键词： | 车辆超载预警;智能导电混凝土;聚羧酸减水剂;钢纤维掺量;压敏特性;电阻率 |
| 摘要： | 目前，超载现象日益普遍，车辆超载超限上路不仅缩短道路的使用寿命，而且危害人们的生命财产安全，造成不良的社会影响。超载预警智能混凝土通过在普通混凝土中加入适当的导电组分，使其具有压敏性，能感知外界荷载变化，提前阻止超载车辆上路或上桥。本文主要针对超载预警智能混凝土的力学性能、电学性能及压敏特性展开研究，并得出如下结论: (1)选择钢纤维、碳纤维、石墨作为超载预警智能混凝土的导电相材料，采用聚羧酸减水剂对碳纤维进行预分散和采用骨料与导电相干混拌和工艺，可以有效分散导电相。SEM分析结果表明，导电相在混凝土基体中分散良好。 (2)研究了导电相品种和掺量对超载预警智能混凝土力学性能和电学性能的影响。通过正交试验得出导电相材料对抗压强度的影响效果为:石墨＞碳纤维＞钢纤维;导电相材料对电阻率影响效果为:碳纤维＞钢纤维＞石墨。在钢纤维体积掺量为0.1％，石墨体积掺量为1.6％，硅灰掺量为3％时，研究了水胶比对超载预警智能混凝土力学性能和电学性能的影响。 (3)通过对抗压强度和电阻率进行回归分析，研究超载预警智能混凝土的力学性能和电学性能随导电相材料掺量和水胶比的变化规律。 (4)从超载预警智能混凝土的压敏机理入手，研究了循环小荷载、弹性范围内的荷载和极限荷载作用下智能混凝土的压敏特性。研究结果表明，在弹性范围内，超载预警智能混凝土试件电阻率变化率与荷载之间有很好的线性关系且电阻率与荷载之间也有很好的规律性;在较大荷载作用下的压敏性要比小荷载作用下的压敏性好;当水胶比为0.32，钢纤维体积掺量为0.1％，石墨体积掺量为1.6％，碳纤维体积掺量为0.3％，硅灰掺量为3％时，混凝土的电阻率变化率最大，即压敏性较强，且经历过五次加载卸载循环后，试件的电阻率变化率稳定，即压敏稳定性良好。 综上所述，超载预警智能混凝土具有良好的压敏特性，作为一种交通智能检测超载材料对车辆进行全过程的实时监控和预警，具有广阔的应用前景。 |
| 作者： | 祝文允 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 王瑞燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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