水泥基压电材料是在水泥基材料中加入一定量的导电相制得,其在加载卸载过程中电阻率发生变化,利用这一特性,可以对大型土木工程结构进行有效监测,防止在没有预警的情况下发生重大灾害。目前应用最为广泛的就是碳纤维水泥基压电材料,它不仅成本较低且具有良好传感功能和反馈功能。现阶段针对水泥基压电材料的研究主要集中在在静载和循环荷载作用下的压电效应,对长期荷载作用下的压电效应即水泥基材料压电效应的时变特性鲜有报道。本文选取了碳纤维体积掺量分别为0.16%、0.26%、0.36%的压电材料,首先研究在静载和循环荷载作用下的压电效应,在此基础上,分析了在相同的养护环境(温度为(20±2)℃、相对湿度为(65±5)%),碳纤维压电材料在加载90 d后的徐变性能及其压电效应,分析了长期荷载作用下压电效应与徐变的相互关系。研究发现:在静载作用下,水泥基压电材料的电阻率随着加载应力的增加表现为先减小后增大,其中纤维掺量为0.26%的压电材料压电效应最为明显。在循环荷载作用下,不同纤维掺量的压电材料具有不同的压电敏感区间,其中纤维掺量为0.36%和0.26%的压电材料其压电敏感区间为0-15 k N,纤维掺量为0.16%的压电材料其压电敏感区间为0-10 k N。且在压电敏感区间范围内,压电效应具有可逆性。在长期荷载作用下,不同纤维掺量的压电材料在相同应力水平作用下其徐变度相差不大,但对压电效应的影响不同,体现出不同的时变特性。纤维掺量为0.36%和0.26%的压电材料随着时间的增长,应变变大,电阻率变小,即表现为正效应。纤维掺量为0.16%的压电材料随着时间的增长,应变变大,电阻率变大,即表现负效应。相同纤维掺量在不同应力水平下其徐变变形不同,压电效应也不同。当加载应力小于压电敏感区间的极限荷载应力时,其压电效应表现为正效应;当加载应力大于等于压电敏感区间的极限荷载应力时,其压电效应表现为负效应。