CFRC道面板电热效应模拟研究

为探究碳纤维混凝土(CFRC,carbon fiber concrete)道面的除冰效果,通过室内试验与ABAQUS电热效应分析结果进行对比,验证数值模拟CFRC道面板电热升温过程的可靠性,研究有、无隔热层情况下,不同输入电压、碳纤维含量、外界温度、风速等级条件下的道面升温规律。模拟结果表明:碳纤维含量越高,道面板的升温速率受输入电压的影响越小,当碳纤维含量达到1.7%时,对道面板升温速率的影响将不再明显;外界初始温度对道面板升温速率影响不大;外界风速等级越高,道面板升温速率越慢,当外界风速等级高于三级时,电压对道面板的升温效果影响较大,当风速等级达到六级时,90 V以下的输入电压作用下道面板难以升温到0℃;当外界温度为-10℃时,有隔热层道面板的升温速率比无隔热层的更快;当风速等级低于三级时,有、无隔热层对道面板的除冰效果影响较小。通过研究不同影响因素下的模型升温曲线,可为寒冷地区碳纤维混凝土机场道面的建设提供借鉴。

影响CFRC的Seebeck效应的主要因素

研究了炭纤维（CF）掺量、水泥基体和养护龄期对炭纤维水泥基复合材料（CFRC）Seebeck效应的影响结果表明，随着CF增加，温差电动势率出现一极大值，相应的CF含量为～1．0％；随着养护龄期的延长，温差电动势率趋于稳定；炭纤维含量相同时，水泥基体对温差电动势率影响不大.

CFRC材料在准三向受压情况下的压敏性研究

碳纤维增强水泥(CFRC)材料具有压敏性。考虑到受力情况不同,试样的变形不同,CFRC的压敏性也会有所不同。本文研究了碳纤维增强水泥试块在四周受约束情况下的压敏效应,并与单向受压情况下的压敏性进行比较。实验结果表明:CFRC材料在两种受压情况下电参数随压力的变化趋势相同;但在准三向受压情况下的压敏灵敏性有所降低,线性却更好。

碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)的电学特性

综述了碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)电学特性的研究进展,探讨了CFRC的电磁屏蔽性能和导电性能研究中的相关问题,阐述了原材料、配合比和表面处理对CFRC电磁屏蔽性能的影响,明确了碳纤维分散性和试验方法对CFRC导电性能的影响规律以及CFRC在工程结构中的应用状况,展望了CFRC的发展方向,指出碳纤维分散性、测试方法、温度和应力等多因素条件是CFRC电学特性将来的研究重点。

碳纤维长度对CFRC力学性能影响试验研究

为了进一步研究碳纤维长度对混凝土力学性能的改善效果,确定碳纤维混凝土(CFRC)中纤维的最佳长度。基于试验研究了四种不同长度的碳纤维对混凝土的增强效果,得到不同长度碳纤维对混凝土抗压强度的影响曲线,不同碳纤维长度的试块的荷载与变形曲线;在加载过程中,不同碳纤维长度试块的横向应变和纵向应变的比值随荷载的变化曲线。试验结果表明:随着纤维长度的增加,抗压强度先增加后降低,纤维长度为10 mm时,其提高较为明显,并且长度为10 mm的纤维可以有效地改善混凝土的脆性破坏,当长度超过30 mm时,纤维对混凝土的变形改善效果不明显。

碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)的压敏特性

论述了碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)压敏特性的研究进展,阐析了CFRC具有压敏特性的机理,明确了组成材料、成型工艺和加载方式等对CFRC压敏特性的影响规律,分析了应力条件下CFRC的压敏特性及其在结构健康监测中的应用,展望了CFRC压敏特性的发展与应用方向,提出了CFRC压敏特性的研究重点.

不同电参数对CFRC应变敏感性的响应

CFRC具有压敏性 ,测试方法和测试参数的选择对 CFRC的压敏性有一定的影响。采用直流电阻测试法、交流阻抗测试法和电容测试法研究了不同电参数 (直流电阻、交流阻抗、电容 )对 CFRC应变敏感性的响应。实验结果表明 :直流电阻和交流阻抗随压力的变化都能反映试样受载变形的全过程 :弹性阶段、损伤阶段、破坏阶段 ;电容随压力的增大而增大 ;交流阻抗和电容随应变的变化比直流电阻随应变的变化灵敏且稳定。最后对这 3种测试方法作了综合评价。

基于碳纤维混凝土(CFRC)机敏性的三点弯曲梁断裂参数试验研究

针对纤维混凝土软化过程无固定模型和Ⅰ型断裂研究较少的现状,本文利用碳纤维混凝土的机敏性捕捉到了三点弯曲梁试件的起裂荷载。引入双K断裂准则计算了碳纤维混凝土的起裂韧度KiInCi和失稳韧度KIuCn,认为利用双K断裂准则可以更有效地解释纤维对混凝土的增韧作用。通过对电阻变化率与荷载、挠度和裂缝口张开位移(CMOD)关系的分析,认为碳纤维混凝土机敏性可以较好地应用到三点弯曲梁Ⅰ型断裂的研究中,电阻变化率与荷载、跨中挠度和裂缝口张开位移(CMOD)的关系能较好地符合洛仑兹曲线的关系,该关系可以反映试件在峰值荷载前的弹性变形阶段、裂缝稳定开裂阶段和裂缝失稳开裂阶段。

CFRC梁拉敏性试验研究

碳纤维混凝土（CFRC）是在普通混凝土中均匀加入一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维而构成的一种同时具有良好力学性能和机敏性能的本征型智能材料．由于碳纤维具有导电性能，把碳纤维加入混凝土中能改善混凝土的导电性。通过试验，研究了将碳纤维加入普通的钢筋混凝土梁后构件的拉敏性能，试验结果表明，CFRC构件的电阻变化与荷载、应变、挠度、裂缝发展具有相应的对应关系，并通过试验数据，回归出CFRC电阻变化与构件荷载之间的对应关系，为CFRC在结构健康监测中的应用提供了理论依据和量化关系。

磁选粉煤灰对CFRC压敏性的影响

改善碳纤维增强水泥(CFRC)的压敏性有助于提高其感知应力应变的能力。采用两电极法研究了磁选粉煤灰部分取代水泥对CFRC压敏性的影响,分析了磁选粉煤灰掺量、铁氧化物含量等因素影响CFRC压敏性的规律及机理。结果表明,碳纤维质量掺量≤0.8%时,用铁氧化物含量达到30%的磁选粉煤灰取代20%～30%的水泥来制备CFRC时可以显著改善CFRC的压敏性;碳纤维质量掺量为1.2%时,掺加磁选粉煤灰不利于提高CFRC的压敏性;磁选粉煤灰对采用最大长度为3和5mm的碳纤维制备的CFRC的压敏性具有显著改善效果。掺加适量磁选粉煤灰使CFRC在碳纤维掺量较低时仍然可以获得良好压敏性,并显著降低CFRC的制备成本。

外加剂对CFRC导电性能的影响

通过对掺不同外加剂的碳纤维增强水泥（CFRC）试件的电阻测试，考察了两种外加剂MKC和CKH的作用效果．结果表明它们有促进纤维分散的功效，配合相应的制备工艺，试块的导电性得到改善，压力作用下电阻变化的敏感性增强．还研究了龄期和纤维含量对试块电阻率的影响．由此可见，通过掺外加剂和选择合理工艺，可研制出导电性和压力敏感性良好的试件．

CFRC中碳纤维长度分布对强度和电阻率的影响

研究了在不同的搅拌制度下CFRC(carbonfiberreinforcedcement)中碳纤维的长度分布及其对CFRC的电阻率与强度的影响 .研究发现 ,搅拌制度对CFRC中碳纤维的长度分布有重要的影响 ;在充分分散的前提下 ,CFRC中碳纤维的平均长度越大 ,CFRC的抗折强度越大 ,电阻率越小 .

极化效应对碳纤维增强水泥(CFRC)导电性的影响

研究了碳纤维增强水泥（CFRC）导电时的极化效应．实验表明：极化效应对CFRC导电性有不可忽视的影响．调整碳纤维含量，可以控制极化效应，随着养护龄期延长，极化效应明显减小．因此，可以用直流电流法测量CFRC的电阻．

利用CFRC压敏性监测钢筋锈蚀的模拟实验研究

碳纤维增强水泥(CFRC)有很高的应变敏感性,在钢筋外均匀地包裹一层CFRC,并埋入普通混凝土中,当钢筋锈蚀体积膨胀时,对CFRC来讲,就如受有内压的圆筒埋入无限大弹性体中。通过监测CFRC的电阻变化可了解钢筋的锈蚀及其发展。据此,将CFRC制成内径为16mm壁厚为10mm的圆筒(包括内、外电极),24小时候后脱模并埋入边长为150mm的立方块中,再过24小时候后脱模并养护,28天后测试。根据钢筋锈胀的机理利用静态爆破剂的膨胀性和时效性来快速模拟钢筋锈蚀所产生的膨胀效应,采用静态爆破剂模拟钢筋的锈蚀产物,通过爆破剂的膨胀模拟锈蚀产物的体积膨胀作用,通过爆破剂的膨胀力的增大过程模拟钢筋锈蚀的发展过程。实验表明:利用CFRC包裹钢筋来监测钢筋锈蚀的方法灵敏度高,且可以进行定量估算。

CFRC/HAP 生物活性复合材料及其生体适应性

对比了羟基磷灰石（ＨＡＰ）不同粉体、不同方式渗入的涂层。采用ＳＥＭ、ＩＲ和ＥＤＳ法分析了碳纤维增强碳（ＣＦＲＣ）－羟基磷灰石（ＨＡＰ）复合材料的复合结构，以及在真空热处理条件下ＨＡＰ的结构稳定性。提出了真空包渗－后真空烧结技术及超重力场填充－后真空烧结技术，获得ＣＦＲＣ基体表面层复合ＨＡＰ生物活性成分的新型生物材料（简称为ＣＣＨ生物材料）。经生物学测试与埋植验证，该材料具有良好软组织和硬组织适应性。

激光辐照下预加载CFRC层合板断裂行为实验研究

针对激光与机械载荷联合作用下碳纤维/环氧树脂增强复合材料(CFRC)层合板失效时间的预测需求,实验研究了不同激光功率密度(70~210 W/cm^(2))、不同预应力水平(拉伸强度的50%和70%)、不同光斑尺寸(拉伸试件宽度的70%和100%)下2 mm厚层合板的失效机理,获取了不同影响因素对断裂时间的影响规律。结果表明:预加载层合板失效机制为迎光面环氧树脂基底材料热解、纤维氧化断裂,背光面剩余结构偏脆性断裂;在预应力一定条件下,试件断裂时间与辐照激光功率密度成指数规律;预应力水平对断裂时间影响显著。

CFRC复合梁力学性能试验研究

碳纤维混凝土(CFRC)复合梁是在普通混凝土梁中掺入短切碳纤维,以此改善混凝土的性能.碳纤维弹性模量高,将其掺入混凝土中能改善混凝土的韧性并起到增强阻裂的效果.通过四点加载试验,研究普通混凝土梁与不同纤维层厚度、不同纤维长度的复合梁的弯曲破坏机理、荷载挠度行为、裂缝形态等.试验结果表明,在混凝土梁的受拉区掺入短切碳纤维可以有效改善其变形能力;碳纤维对混凝土裂缝扩展的抑制、裂缝形态的改善效果较好;纤维层厚75mm、纤维长度10mm的复合梁性能最优.最后提出了CFRC弯曲构件极限承载力的计算公式.

新型CFRC压敏特性与工程应用

为探究不同荷载形式下的新型CFRC(碳纤维混凝土)的压敏规律,使其更好地应用于实际矿井监测,通过室内试验与现场实测方法,开展了压敏特性相关试验。结果表明:不同荷载形式对应CFRC的不同电阻变化规律。但不论哪种荷载形式,在CFRC产生较大的变形前,电阻与荷载都有着较好的线性对应关系;当荷载继续增大,导致变形量偏大时,阻值会相应地产生较大变幅。整体而言,CFRC具备较好的压敏特性,阻值的变化可表征结构受力变化。实际矿井监测数据也进一步表明,CFRC应用于井壁安全监测是可行的。

一株同时携带optrA和cfrC基因的猪源多重耐药结肠弯曲菌的全基因组测序

【背景】弯曲菌(Campylobacter)是一种世界范围内能引起胃肠炎的最常见食源性病原菌,对临床上重要的抗菌药物耐药越来越严重,对食品安全和公共健康造成重大威胁。【目的】研究一株同时携带optr A和cfr C基因的猪源结肠弯曲菌(Campylobactercoli)耐药表型和耐药基因,同时对该菌全基因组特征、毒力基因分布情况以及optr A和cfr C基因环境进行分析。【方法】采用琼脂平板稀释法进行最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)测定,并且对该菌进行全基因组测序。【结果】该菌株对四环素、克林霉素、阿奇霉素、氟苯尼考和利奈唑胺呈现高度耐药,对环丙沙星和庆大霉素敏感。全基因组测序得到一条大小为1436486 bp的环状DNA(GC含量为31.63%),携带四大类抗生素中共计12种耐药基因,均定位于染色体上,其中氨基糖苷类耐药基因数量最多。此外,携带包含黏附、侵袭和移动等相关毒力基因83个,其中与移动相关的毒力基因数量最多。对4个基因岛分析发现,基因岛GIs002和GIs003中含有耐药基因序列,cfr C位于基因岛GIs002上,与aph(3′)-Ⅲa相连,两侧与转座酶相连,optr A位于染色体上,在其上、下游两侧与插入序列integrase/IS607 family相连,转座酶和插入序列可介导耐药基因水平转移。【结论】本研究通过全基因组测序分析了多重耐药结肠弯曲菌的基因组信息以及存在的耐药及毒力基因情况,可移动遗传元件(转座酶和插入序列)在结肠弯曲菌耐药传播中起着重要作用,该研究结果为弯曲菌耐药风险评估提供了参考依据。

CFRC路面材料的温敏性研究

研究了按特定配比和工艺条件制作的碳纤维混凝土 (CFRC)路面材料的电阻率与温度之间的关系 ,表明碳纤维混凝土路面材料具有温敏性和温度自诊断特性 ,其电阻率随温度的升高而减小 ,随温度的降低而增大 ;分析了 CFRC路面材料温敏效应的机理 ;利用这一性质 ,可将碳纤维混凝土制作成温度传感器 ,用于特殊混凝土路面结构的温度自诊断检测。