导电功能填料增强水泥基材料不仅具有良好的物理、力学性能,还具有机敏特性(压敏性、弯敏性和温敏性)。其机敏性赋予了材料许多智能特性,可广泛应用于智能建筑,健康监测,灾害防治等领域。此外,导电水泥基材料在通电情况下会产生热量,若应用于路面融雪除冰中,可以实现彻底的环保、无污染。本文研究了复掺型导电水泥基材料的压敏性、弯敏性、温敏性及电热性能,具体研究内容及结论如下:研究了碳纤维对水泥浆体流动性、混凝土抗压强度,导电性的影响,碳纤维的掺入使得水泥浆体流动度和混凝土抗压强度明显降低,电阻率呈现先快速增长后缓慢增长的趋势,最佳掺量在0.8%～1.2%之间。通过对比试验研究了不同的功能填料对机敏混凝土压敏性的影响。复掺型机敏混凝土在不同的加载幅值下,加载幅值越大,电阻变化率越大。在不同的加载速率下,加载速率越快,电阻变化率越小。当碳纳米管掺量大于0.25%时,对灵敏度起负面作用,一定量镀铜钢纤维的掺入对机敏混凝土的灵敏度起到积极作用,且最佳掺量为4%左右,低掺量的纳米石墨烯片的掺入可以显著降低电阻率,同时又可以提高压敏性。16MPa循环荷载作用下,电阻变化率可达到74.92%研究了复掺型机敏混凝土力学、导电和弯敏性。研究表明,碳纤维和镀铜钢纤维分别是影响电阻率和抗弯强度的最关键因素。炭黑的掺入会降低力学强度,复掺型机敏混凝土下具有良好的弯敏性,当挠度为4mm时,最大电阻率变化为158%,三点受弯状态下,电阻变化率与挠度的拟合相关系数大于0.95。研究了复掺型导电砂浆的力学、电热和温敏性。镀铜钢纤维和碳纳米管均可一定程度上提高砂浆的抗折强度,碳纤维粉可降低电阻率。不同配合比的导电砂浆在通电2h后温度均有所上升,试件外表面最大升温至33.4℃。导电砂浆电阻率随温度的升高呈现降低趋势,表现出负温度效应。使用ABAQUS模拟了试验状态下的导电砂浆试件,得到了温度场分布图并与试验结果进行了对比。上表面中心位置温度最高,试件变形主要是横向长度的线性变形,热变形最大在上表面的角点位置,最大等效热应力在试块的靠两端约3cm处达到0.25MPa。