随着我国交通建设不断发展,道路健康状况越来越受到重视,对健康监测传感器系统要求日益提高。而现有的传感器尚存在体积大、模量高、兼容性差的缺陷,这已成为道路健康监测的瓶颈问题。压电材料具有反应灵敏、输出信号大的优点,以此为压敏元件制作的传感器响应速度快、成本低、结构简单、能够自适应环境的变化,广泛应用于健康监测系统。基于此,本文主要研究了炭黑改性的0-3型压电复合材料的性能,主要内容如下:以压电陶瓷（PZT）为压电相,沥青和乳化沥青/水泥为基体相,炭黑为导电相,采用压制成型法制备了0-3型沥青基压电复合材料和0-3型乳化沥青/水泥基压电复合材料。研究了成型工艺对0-3型压电复合材料性能的影响,确定了最佳的成型工艺。沥青基压电复合材料的成型压力为80MPa,成型时间为3min;乳化沥青/水泥基压电复合材料的成型压力为100MPa,成型时间为20min。采用正交试验确定乳化沥青/水泥基压电复合材料的最优配比,压电陶瓷粉末体积分数为75%、水灰比为0.32、乳化沥青/水泥质量比为0.31。研究养护时间对0-3型乳化沥青/水泥基压电复合材料性能的影响,确定养护时间为7d。根据不同极化条件对压电复合材料性能的影响确定了最佳极化条件。沥青基压电复合材料的极化电场强度为2kV/mm,极化温度为40℃,极化时间为5min;乳化沥青/水泥基压电复合材料的极化电场强度为3kV/mm,极化温度为80℃,极化时间为20min。分析三种极化条件下老化时间对压电复合材料性能的影响。结果表明,沥青基压电复合材料d₃₃值随老化时间的延长逐渐减小,40d的测试结果有波动。乳化沥青/水泥基压电复合材料d₃₃值的变化趋势较为复杂,d₃₃值反复变化且峰值变大,随老化时间延长,d₃₃的最值逐渐减小。测试不同PZT和炭黑含量沥青基压电复合材料的性能参数。结果表明PZT最优体积分数为80%。炭黑体积分数为0.3%时,压电应变常数、介电常数、平面机电耦合系数均出现了最大值,分别为75.74pC/N,154.89,37.73%,介电损耗出现了最小值0.38。实验测试不同PZT和炭黑含量对乳化沥青/水泥基压电复合材料的性能参数,结果表明PZT的最优体积分数为72.5%。炭黑体积分数为0.2%时,压电应变常数、介电常数、平面机电耦合系数均出现了最大值,分别为45.7pC/N,135.712,19.41%,介电损耗为0.0019。