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掺特定功能材料的水泥基材料可实现材料多功能化,弥补其功能单一、应用领域窄的缺陷。而导电水泥基材料作为一种多功能材料可嵌入混凝土结构中作为加热元件用于道路融雪、建筑采暖、结构智能监测及电磁屏蔽等领域,并保持其结构完整性。本文研究了复相导电水泥基材料的电-热及机敏性能,具体研究内容和结论如下:通过正交试验研究了纤维CF、纳米材料CNT掺量、水灰比/纤维SF掺量对水泥净浆/砂浆的物理、力学和导电性能影响,确定了最优化配比;研究了聚合物对纳米材料CNT水泥净浆性能影响,确定最佳聚灰比为0.02;探讨了纳米材料GS及纳米材料GN对复相水泥浆体性能的影响。研究了通电加热及循环加热条件下导电砂浆温度、变形及电阻率变化,不同配比导电砂浆在60V电压下通电2h后达到稳定状态,试件外表面最大增温为11.9℃;导电砂浆变形率初期随温度增加接近直线增长,后略降低;导电砂浆电阻率随温度先降后增,后趋于稳定;循环变形曲线与温度曲线较好地吻合,但后几个周期的终端温度略降低。研究了导电混凝土在循环荷载及受弯条件下的机敏性,在循环荷载下,混凝土电阻率在每个循环内的变化存在可逆性,不同周期的荷载-电阻率变化规律基本一致;掺0.5%纤维CF和1%纳米材料CNT的导电混凝土受弯机敏性较好,电阻变化率达到10.37%,且受弯过程中电阻变化率与应变的变化系数均大于0.95,相关性较好。用ANSYS模拟分析了导电砂浆通电下的温度场、位移及应力-应变情况,对比上表面中心线温度试验结果与模拟结果,发现温度分布规律大致相同,均为抛物线型,表明该分析方法可行;由加热引起的第一主应变数量级比由重力引起的大2级。本文的创新之处在于研究了导电砂浆通电加热时的变形率,发现导电砂浆的热变形规律较为稳定,并处于可逆状态。