混凝土结构的耐久性问题往往和混凝土的裂缝有关,如果能够及时地发现裂缝的位置并进行合理的修补,就可以延长混凝土结构的服役时间,带来可观的经济效益。近些年学者提出了许多裂缝监测的方法,比如光纤传感器、声发射法、自监测混凝土等等。自监测混凝土利用混凝土和导电材料构成的复合材料的导电性感知混凝土的应变和裂缝。为了增强自监测混凝土对应变的感知能力,需要在混凝土中加入高掺量的导电材料。高掺量的导电材料可以应用于体积小的传感器,但是难以做成体积较大的构件。因为高掺量的导电材料不仅会降低新拌混凝土的工作度,还会增加建造成本。空气的电阻率远远大于普通混凝土的电阻率,裂缝出现会导致混凝土电阻显著增大,如果能充分利用这一特点,合理布置电极,不需添加高掺量的导电材料也可以实现对混凝土梁的裂缝监测。为实现上述目的,本文借鉴自监测混凝土的原理提出一种新的裂缝监测方法。裂缝监测的基本单位包括六个对称布置的电极,它们位于混凝土梁的底面边缘,可以同时监测左右两个区段。为了验证该方法的有效性,进行纤维混凝土梁的裂缝监测试验,加载方式为四点弯曲单调加载。在裂缝监测试验之前进行混凝土的工作度试验和立方体抗压强度试验。本文所用纤维种类包括钢纤维(SF)和聚丙烯纤维(PP),每种纤维有35mm和60mm两种长度(35SF、60SF、35PP和60PP),其中PP纤维有0.1mm和0.6mm两种直径(PP-1和PP-2)。为了探究本方法在单裂缝监测和多裂缝监测中的效果,本文设置10、35、60kg/m~3三种SF掺量,以及10kg/m~3一种PP掺量。在加载过程中使用LVDT测量跨中挠度,使用夹式引伸仪测量裂缝开口位移(COD)。根据实验数据绘制监测电压-时间曲线和荷载-时间曲线研究裂缝监测性能,绘制荷载-挠度曲线研究各个纤维混凝土梁的抗弯性能并与其对应的裂缝监测性能进行对比分析。本文研究了跨中挠度和COD的关系,还研究了监测电压和COD的关系。加入纤维会降低新拌混凝土的坍落度。纤维对混凝土立方体抗压强度的增强作用不明显。四点弯曲试验表明纤维可以提高梁的抗弯强度、抗弯残余强度和抗弯韧性,对于抗弯韧性的提高效果最明显。纤维对抗弯性能的增强效果和纤维长度、纤维直径、纤维种类和纤维掺量密切相关。抗拉强度大弹性模量高的纤维增强抗弯韧性的效果更好。长径比相对较大的纤维对提高混凝土梁的抗弯性能更有利。在一定的范围内,纤维掺量越高越能增大抗弯强度和抗弯韧性。本文的裂缝监测分为单裂缝监测和多裂缝监测。试验结果表明在单裂缝情况下监测电压-时间曲线和荷载-时间曲线可以分成三个阶段:开裂前阶段、开裂时刻和开裂后阶段。在第一阶段初始电压接近零,表明本文的方法可以削弱极化对裂缝监测的不利影响。在开裂时刻监测电压会出现明显的变化,如果电压下降表明裂缝出现在监测区段1,如果电压上升表明裂缝出现在监测区段2。在第三阶段监测电压会随着裂缝的开展而继续增大或减小,但是变化速度逐渐减慢,最终趋于稳定。在单裂缝监测条件下监测电压和COD满足指数关系。在多裂缝监测条件下可以根据监测电压变化趋势由增大变为减小或者由减小变为增大来判断新的裂缝出现在哪个监测区段,根据监测电压的最终变化是增大还是减小可以判断主裂缝位于哪个监测区段。如果将本文提出的六电极裂缝监测基本单位扩充,增加更多监测区段,就可以应用于实际工程的梁板构件进行裂缝监测。