摘 要 电阻是水泥基机敏复合材料的一个重要电性能参数。普通水泥混凝土的电阻率大，导电能力弱，往其中掺入碳纤维可显著改善其导电性能。掺CMC有促进纤维分散的功效，可改善碳纤维混凝土的导电性。此外，CCCW材料的加入和对碳纤维表面进行氧化处理后，对电学性能的稳定性起到一定的作用，本章主要通过对内掺CCCW材料的CFRC净浆试块的电阻测试，分析不同碳纤维掺量下试块的渗流现象。
　　关键词 CCCW CFRC 渗流现象
　　一、碳纤维水泥净浆试块的制备
　　CFRC净浆试块的尺寸为40mm€？0mm€？0mm，其制备过程如下：
　　1、按照CFRC净浆试块试验设计方案（见表1），称量各种原材料。
　　2、碳纤维的分散。分散剂CMC的加入能较好地润湿碳纤维，促使纤维以单丝态均匀分散。首先将全部分散剂倒入盛有适量热水的烧杯中搅拌至均匀并滴入消泡剂。再将用浓硝酸处理过的碳纤维倒入该烧杯中搅拌15min，使碳纤维在含有分散剂的溶液中充分分散，以溶液呈流体态，没有大块固体颗粒为分散均匀的标志。
　　注：表1中各材料的百分含量是相对所加水泥质量的百分数，每种含量的试块为一组，每组6个试块。
　　3、搅拌。首先将水泥倒入强力搅拌锅中，将称取好的KIM加入其中搅拌，再将已经分散好的碳纤维溶液倒入充分搅拌，最后放在水泥净浆搅拌机中干拌1min，逐渐加入剩余的水，持续搅拌4min。
　　4、试件成型与养护。搅拌完成以后，将碳纤维水泥倒入事先刷过机油的模具中，该模具的尺寸为40mm€？0mm€？0mm，一套模具可以制作6个试块。再将装有碳纤维水泥的模具置于振动台上振捣2min使之密实成型。试块成型后置于室內环境中24h，第二天拆模，并放在标准养护箱中养护28天，养护期间试块彼此间隔不小于10mm。养护条件为：环境温度为20℃€？℃，RH≥90%。
　　5、模具的清理。将试块脱模后，清理模具并组装起来，然后抹上一层油，以防模具生锈。
　　二、测试系统
　　在采用四电极法测试电阻前，将试块从标准养护箱中取出在室温条件下静置，待其晾干后用砂纸磨平六个面，再用无水乙醇洗净表面。接着将导电银胶涂在尺寸为40mm€？0mm€？0mm的试块相邻的四个面上一定部位制成四个电极，并用铜导线接出，中间两电极间的距离为11mm，如图1 （a）、（b）所示。
　　三、CFRC净浆试块的实验结果及分析
　　从图2可以看出， 随着碳纤维加入量的增加， CFRC净浆试块电阻率大幅度下降。当碳纤维掺量较少（碳纤维掺量为0.2%）时， 碳纤维会孤立地分散在水泥基体中，相邻碳纤维之间距离较大，电子不能穿越其间势垒，导电作用不大，试块的电阻率为727.3€%R·m；当碳纤维掺量为1%和1.2%时，碳纤维间距减小，在电场力作用下电子可以穿越相邻两根碳纤维之间的势垒运动传导电荷，形成隧道效应导电，试块的电阻率分别为94.5€%R·m和1.8€%R·m，电阻率与碳纤维掺量为0.2%时相比分别下降了87.1%和99.7%，下降幅度很大；随碳纤维掺量的增加，碳纤维之间间距很小，并形成连通的导电网络，电阻率继续降低；继续增加碳纤维掺量为2%时，仅使导电通路增加，导电链的数目更多，试块的电阻率仍继续下降，但是下降比例逐渐减小。上述研究结果表明，该体系下的渗流区域为碳纤维掺量为相对水泥质量分数的1.0%～1.2%。
　　参考文献：
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　　（作者单位：鄂东职业技术学院）