水泥基功能复合材料器件及混凝土结构监测-济南大学科技处
基于ANSYS的1-3型水泥基压电复合材料力电响应分析
基于ANSYS的1-3型水泥基压电复合材料力电响应分析谢正春;张小龙;卜祥风;潘广香【摘要】运用ANSYS有限元方法,分别对PZT5 H压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料的力电响应进行了模拟分析.分析结果表明:在位移约束和面载荷下,PZT5H 压电陶瓷和1-3型水泥基压电复合材料上的最大位移和最大电势均发生在压电陶瓷(柱)上表面,且产生的最大电压均发生在最大位移处,陶瓷在垂直方向上的电势与位移分层明显且一致.【期刊名称】《蚌埠学院学报》【年(卷),期】2018(007)005【总页数】5页(P9-13)【关键词】1-3型水泥基压电复合材料;PZT5H压电陶瓷;有限元模拟;力电响应【作者】谢正春;张小龙;卜祥风;潘广香【作者单位】滁州学院机械与汽车工程学院,安徽滁州 239000;安徽农业大学工学院,安徽合肥 230036;滁州学院机械与汽车工程学院,安徽滁州 239000;滁州学院机械与汽车工程学院,安徽滁州 239000【正文语种】中文【中图分类】TB332;TN384随着社会经济的不断发展，混凝土建筑工程如大跨桥梁、高耸建筑、核电站和海洋平台等重要工程结构不断出现，采用智能监测系统在线健康监测和预报，已成为智能传感器的前沿研究方向和热点[1-4]。
压电材料是一种具有将机械能与电能相互转换，并具有特定压电效应的新型材料，压电陶瓷也是传感元件材料初期使用比较成熟的材料之一。
具有力电耦合特性的压电效应已被应用于现代传感器和驱动器领域等，PZT压电陶瓷以其优良的力电耦合性能和较高的居里温度而被广泛的应用[5-6]。
水泥基压电复合材料制作的传感器埋在混凝土结构中，具有与混凝土结构一样的应力环境，除承受常规载荷(如温度、湿度等物理载荷)外，还可能承受如台风、海啸、地震等形成的高速冲击载荷作用。
1-3型水泥基压电复合材料是由细长的压电陶瓷柱平行排列于三维连通的水泥基体中而构成的两相压电复合材料，具有低声阻抗、高机电耦合系数和低机械品质因数等优点。
申请表-济南大学材料学院
优质课程
申请表
课程名称：复合材料聚合物基体
课程组长：葛曷一
联系电话：89736751
院(系)教研室：材料科学与工程学院
复合材料教研室
申请日期：2012.03.15
1．本课程的课程类别、特点及重要性简介：
《复合材料聚合物基体》是复合材料专业的主要专业基础课之一。本专业的学生是未来的材料研究与设计的工程技术人才，必须掌握各种复合材料聚合物基体的材料设计、成型工艺等方面的系统知识。通过课堂学习和实践，掌握各种材料设计、成型工艺的原理，要求能合理地应用复合材料聚合物基体，并能研制设计新产品，是今后从事复杂的技术工作和开拓先进复合材料的重要基础。同时，该课程也是一门承上启下的关键课程之一。我校的《复合材料聚合物基体》课程是随着复合材料专业的设立而开设的，始建于1998年。随着教学条件的日益改善，实验设施及实习条件的不断补充，教学手段不断巩固、发展、改革与提高，现已形成了集教学、科研、实验、实习于一体的多相教学体系，使学生能够更好地学习、理解、掌握本课程。
27
复合材料专业设计性实验教学的探索与实践
陈娟
校级教学项目
28
高分子材料概论课程教学研究
陈娟
校级教学项目
29
建筑装饰材料专业实验体系建设的研究
王冬至
校级教学项目
（3）指导大学生挑战杯竞赛3项
课程组的教师积极开展第二课堂活动，重视学生创新能力的培养，鼓励学生积极参加各级设计创新大赛。2011年指导的张宇肃等同学完成的《碳纤维表面处理与上浆剂研究》荣获第十二届“挑战杯”济南大学大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。2008年指导杨涛等同学的挑战杯论文——《先进复合材料在航空航天中的应用》；2007年指导的赵霞等同学完成的《磷石膏/农作物秸秆复合材料研究》荣获第十届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。
《水泥基复合材料透水混凝土路面试验研究》范文
《水泥基复合材料透水混凝土路面试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市排水问题日益突出，因此透水性路面作为一种新型环保材料被广泛应用于城市建设中。
而水泥基复合材料透水混凝土作为一种典型的透水性路面材料，具有优良的力学性能和透水性能，对于城市生态环境建设具有重要的作用。
因此，本文针对水泥基复合材料透水混凝土路面的性能进行了实验研究，以期为实际应用提供参考。
二、实验材料与方法本实验所采用的水泥基复合材料透水混凝土主要包括水泥、骨料、添加剂等材料。
其中，骨料的选择对透水混凝土的性能具有重要影响。
实验中采用不同粒径的骨料进行对比分析。
实验方法主要包括制备透水混凝土试件、进行力学性能测试、透水性能测试等。
首先，按照一定比例将水泥、骨料、添加剂等材料混合均匀，制备成透水混凝土试件。
然后，对试件进行力学性能测试，包括抗压强度、抗折强度等。
最后，进行透水性能测试，包括透水系数、孔隙率等指标的测试。
三、实验结果与分析1. 力学性能分析实验结果表明，水泥基复合材料透水混凝土的抗压强度和抗折强度均随着骨料粒径的增大而减小。
此外，添加剂的种类和用量对力学性能也有一定影响。
在实验中，我们采用了不同配比的添加剂进行试验，发现适量的添加剂能够提高透水混凝土的力学性能。
2. 透水性能分析透水系数和孔隙率是评价透水混凝土透水性能的重要指标。
实验结果表明，随着骨料粒径的增大，透水混凝土的透水系数和孔隙率均有所增加。
此外，添加剂的种类和用量也会影响透水性能。
在实验中，我们发现某些添加剂能够提高透水混凝土的透水性能，而某些添加剂则会降低其透水性能。
四、讨论与结论通过本实验研究，我们可以得出以下结论：1. 骨料粒径对水泥基复合材料透水混凝土的力学性能和透水性能均有影响。
粒径越大，力学性能越差，但透水性能越好。
2. 添加剂的种类和用量对水泥基复合材料透水混凝土的力学性能和透水性能也有影响。
适量的添加剂能够提高透水混凝土的力学性能和透水性能。
水泥基复合材料
纤维增强水泥基复合材料综述学号：079024444 姓名：王柳班级：无机072水泥基复合材料概述：最早的、最常见的水泥基复合材料其实就是我们所熟悉的混凝土。
自八十年代美国将混凝土定义为水泥基复合材料以来，这个称法已逐渐地被各国学者认同。
该定义赋予了水泥更多科技内涵，也为水泥研究提供了新的方法，将复合材料的研究方法引入水泥领域，将大大推动水泥科学的发展。
复合材料是指由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料，一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。
混凝土其实就是采用复合材料中的颗粒增强手段来提高性能。
混凝土中的水泥将砂、石等增强体胶结在一起，这就大大提高了单个材料的性能，这也是复合材料的优势！但是单纯的将沙石等颗粒材料胶结在一起形成的混凝土抗压但是不抗拉，其抗拉强度较低，韧性较差。
所以后来人们才混凝土中加入钢筋，钢筋混凝土类似我们在复合材料中所学的纤维增强，只不过钢筋比较粗还不能称作纤维，钢筋在混凝土中钢筋主要承受拉应力，这样混凝土的抗拉强度就得到了很大的提高，于是就出现了钢筋混凝土，我们现在大量运用的我其实就是这种！纤维增强水泥基复合材料的组成：一、水泥水泥在纤维增强水泥基复合材料中是一种胶结材料，与水拌合形成水泥浆，以其很高的粘结力将砂、石和钢纤维胶结成一整体。
目前，在纤维增强水泥基复合材料中常用的水泥强度主要为等级为32.5和42.5的普通硅酸盐水泥。
二、砂砂又称细骨料，用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙，并共同组成纤维增强水泥基复合材料的骨架。
砂的粗细程度用砂的细度模数表示用细度模数大的砂，即粗砂进行拌制容易产生离析和泌水现象。
用细度模数小的砂，即细砂进行拌制，则水泥用量较大!需要较多的水泥浆包裹在砂的表面。
因此，砂的细度模数应适中。
三、石又称粗骨料，是组成纤维增强水泥基复合材料的骨架材料，通常为碎石。
纤维增强水泥基复合材料的粗骨料的粒径不宜大于20mm,若骨料粒径过大,将削弱纤维的增强作用，且纤维集中于大骨料周围，不便于纤维的分散。
建筑纤维增强复合水泥耐老化性能试验研究
建筑纤维增强复合水泥耐老化性能试验研究
赵凯选;李慧
【期刊名称】《粘接》
【年(卷),期】2024(51)2
【摘要】为了确定影响建筑纤维增强复合水泥耐老化性能的因素,进行了建筑纤维增强复合水泥耐老化性能试验研究。
选择水泥和PVA纤维为实验材料,按照
1∶1.5∶0.6的配合比,将水泥、水和纤维混合,制备了厚度分别为10、20、30 cm 的建筑纤维增强复合水泥试件,通过模拟紫外光照和高温环境,测试了建筑纤维增强复合水泥试件经过紫外光老化和热老化之后的吸水率、氯离子扩散系数和耐磨度。
结果显示,不同厚度水泥试件的吸水率和氯离子扩散系数随着老化时间的延长而增大,耐磨度随老化时间的延长而下降,而且紫外光老化对建筑纤维增强复合水泥耐老化性能的影响较大,水泥试件的耐老化性能在厚度上存在明显差异。
【总页数】4页(P88-91)
【作者】赵凯选;李慧
【作者单位】河南水建集团有限公司;郑州工商学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528;TQ172.79
【相关文献】
1.高性能纤维增强水泥基复合材料的力学性能试验研究
2.绿色高性能纤维增强水泥基复合材料正交试验设计及工作性能研究
3.纤维增强高性能水泥基复合材料抗氯
离子侵蚀性能试验研究4.高性能纤维增强水泥基复合材料及其墙材制品性能试验研究5.绿色高性能纤维增强水泥基复合材料正交试验设计及工作性能研究
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济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级
济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级硕士研究生课程表（专业学位）
1、本学期2016级研究生新生9月11日（第二教学周周日）报到入学，自第三教学周（9月12日）开始安排上课。
2、任课教师应严格按课程表上课，不得随意调停课。
专业课任课教师调
整上课时间、地点等须在学院备案，学院秘书负责通知研究生院。
公共课任课教师调整上课时间或地点等应经研究生秘书上报研究生院批准。
出现教学事故按按有关文件处理。
济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级硕士研究生课程表（学术型）
2、本学期2016级研究生新生9月11日（第二教学周周日）报到入学，自第三教学周（9月12日）开始安排上课。
2、任课教师应严格按课程表上课，不得随意调停课。
专业课任课教师调
整上课时间、地点等须在学院备案，学院秘书负责通知研究生院。
公共课任课教师调整上课时间或地点等应经研究生秘书上报研究生院批准。
出现教学事故按按有关文件处理。
水泥基复合材料itz力学性能及微观机理研究
关键词：界面过渡区；弹性模量；压痕硬度；扫描电镜
中图分类号：TU528.041
文献标志码：A
文章编号：1002-3550(2020)01-0110-05
Study on mechanical properties and microscopic mechanism of cement matrix composites ITZ
2020年第1期(总第363期) Number 1 in 2020 (Total No.363)
doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2020.01.025
混
凝
土
Concrete
原材料及辅助物料 MATERIAL AND 及微观机理研究
Z^HAO Yanruo，WANG Xiaoyong，WANG Lei，DONG Yanying
(School of Civil Engineering，Inner Mongolia University of Technology，Hohhot 010051，China)
Abstract: The effects of water/binder ratio and silica fUme content on the elastic modulus and indentation hardness of (ITZ)in the interface transition zone were studied by nano-indentation test.The microstructure of the nanoindentation was observed by scanning electron microscope ( SEM).The results show that the interface transition zone is the weakest link of the cement matrix composites，and the weakest part is located at a certain distance from the aggregate surface，and the porosity in the interface transition zone decreases when the proper amount of silica fume is added to the interface at a certain water/binder ratio.The size of unhydrated cement particles decreased，the structure became denser，the elastic modulus and indentation hardness of interfacial transition zone increased，and the porosity increased with the increase of water-binder ratio，and the unhydrated cement particles increased with the increase of water-binder ratio.The structure becomes loose，so the elastic modulus and indentation hardness decrease，the thickness of the interface transition zone increases，and the silica fume content is not the higher the better，but the size of the water/binder ratio.Proper addition of silica fume can improve the mechanical properties of interfacial transition zone. Key words: interface transition zone ； modulus of elasticity ； indentation hardness ； scanning electron microscope
建筑工程混凝土原材料的检测及控制方法_5
建筑工程混凝土原材料的检测及控制方法发布时间：2022-09-12T09:44:37.658Z 来源：《建筑设计管理》2022年9期作者：马晓贞[导读] 配置混凝土的原材料种类很多，马晓贞青海省建筑建材科学研究院有限责任公司青海西宁 810000摘要：配置混凝土的原材料种类很多，价格也比较便宜，操作起来很简单，而且很多建筑工程都需要用到混凝土，混凝土发生硬化以后就具备了抵抗压和拉等应力的能力，为了满足工程的施工要求，必须保证混凝土的强度。
混凝土会受到外界环境以及荷载力的影响而出现形变，耐久性也是混凝土的特点，在一些温度较低的地区通常需要在混凝土里加入一些抗冻物质，提高混凝土的抗冻性能，让建筑变得更加稳定。
混凝土之所以能够被广泛应用在工程当中，是因为混凝土原料的不稳定性，在外界环境的干扰下各项性能都会受到影响。
所以施工人员应该加强对混凝土的研究和分析力度，制定科学的混凝土试验检测方法，提高混凝土材料的质量，对我国建筑工程的稳定发展有重要作用。
基于此，本篇文章对建筑工程混凝土原材料的检测及控制方法进行研究，以供参考。
关键词：建筑工程；混凝土；原材料；检测及控制方法引言针对混凝土在建筑行业运用非常普遍的现状，国家相关管理部门陆续颁布了对应的检测技术规范标准，便于工程检测人员有章可循的对混凝土原材料实行全方位、有效的检测，促使建筑工程质量更加具有保障性。
对混凝土检验检测工作的开展，是为了解决在混凝土施工中的各种质量问题，提高施工的规范性，当下的工程市场上，关于混凝土检验检测已经陆续出台了各种的检测规范，检测技术也有了一定的进步，但在各种检验检测工作进行中，却常常会出现数据结果偏差的情况，未来的工作进行中，需根据行业内所出台的检验检测规定，不断完善检验检测体系、技术流程。
1混凝土原材料检测法1.1水泥检测水泥是混凝土施工中的基础部分，如果没有水泥，混凝土施工的质量就不能得到保证，所以要对混凝土实施有效的管理，要做好水泥的检测工作，确保水泥质量。
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水泥基功能复合材料、器件及混凝土结构监测
1.成果名称及应用领域
团队长期致力于土木工程结构健康监测方面的相关研究工作，在结构超声诊断、结构
损伤定位、应力/应变监测、交通监测等方面显示了一定的优势。
研究成果涉及压电材料
与传感器技术 、超声监测技术 、结构应力/应变监测技术、声发射结构损伤监测技术、压
电交通监测技术。
为有效解决了传统智能材料与混凝土相容性差的问题，开发了一系列压电复合材料与
传感器，包括声发射传感器、应力监测传感器 、超声传感器和压电交通传感器，用于大
型混凝土工程结构健康监测。
声发射传感器的应用领域：确定声发射源的部位、分析声发射源的性质、确定声发
射发生的时间或载荷、评定声发射源的严重性。
其特点是工作频率范围宽、灵敏度高，能
够有效覆盖混凝土的损伤频段。
压力传感器的应用领域：通过在道路或桥梁引桥处埋设交通传感器，监测车辆速度、流量及载重等，实现超载、超速预警。
其特点是传感器成本低、安装简单、监测设备简单。
超声传感器的应用领域：可作为埋入式传感器用于各种类型的混凝土结构损伤超声
探测。
其特点是造价低、与混凝土相容性好、精度高且耐久性良好。
正交异性压电传感器的应用领域：在不同应力方向上具有不同的感知灵敏度，主要
应用于混凝土结构的损伤源定位。
目前，研发的水泥基压电复合监测系统已经在京沪高铁、胶州跨海大桥及南水北调等
国家重点工程，取得了显著的社会和经济效益
2.预期效益
随着大型土木工程结构的不断涌现和已有的建（构）筑物不断老化，重大工程的安全
性已引起人们的密切关注。
为保障重大土木工程结构的安全性、适用性与耐久性，采用监
测材料对其实施在线健康监测是各国政府关注的焦点。
与其它用于混凝土结构健康检/监测的监测材料相比，水泥基压电传感器不仅与混凝
土相容性好，性能优良，而且需外部设备少，价格低廉。
目前，淄博宇海电子陶瓷有限
公司、保定市宏声声学电子器材有限公司采用我们研发的压电复合材料与器件及其制备技术，已生产出0‐3型、1‐3型、1‐3‐2型和2‐2型等多种类型的压电复合材料及器件； 北京
软岛科技有限公司、北京一洋应振测试技术有限公司、山东广信工程试验检测集团有限公
司等配套采用了水泥基压电超声、声发射等传感器，替代了国内外价格昂贵的同类产品，
产生了良好的经济和社会效益。
本项目组与京沪高铁、中铁十局集团济南铁路工程有限公司、济南铁路局、济南市公路局、淄博公路局、山东高速路桥集团有限公司等机构开展应用合作，研发的水泥基压电复合监测材料及其系列传感器已经成功应用于京沪高铁、胶州湾跨海大桥、309国道公铁立交桥等混凝土桥梁的健康监测工程，
由于混凝土工程健康监测是一项关系人们生命财产安全的保障工作，对混凝土工程实施健康监测后，难以统计产生的具体利润和税收，但可以为工程管理部门对工程结构的诊断、评估、维护和预测提供直接有效手段。
3.成果水平
2014年，中国建筑材料联合会对本项目组织了成果鉴定，鉴定委员会一致认为：该项成果已获得多项发明专利，形成了具有自主知识产权的材料制备技术，对推动土木工程结构的智能化发展起到积极作用，社会效益显著，市场前景广阔，成果整体达到国际先进水平。
研究成果在《Composite Science and Technology》、《Journal of Applied Physics》、《Smart Materials and Structures》等国内外知名期刊发表，被SCI、EI收录89篇。
论文被国内外知名学者引用，包括哈尔滨工业大学欧进萍院士、清华大学李龙土院士等国内学者，美国、英国、俄罗斯、法国等20多个国家及地区的学者。
研发的压电复合材料与器件经中国计量科学研究院和山东省电子产品监督检验所检验，性能指标满足应用需求。
上海铁路监督管理局依据我们对京沪高铁上跨公路桥的监测数据，致函济南市人民政府，提出京沪高铁界首上跨公路桥存在安全隐患，危及京沪高铁运行安全，要求加强监管。
济南市人民政府已决定对该桥改道重建，目前，工程正在进行中。
4.专利、项目及获奖
共获国家授权发明专利14项，申请国际专利1项，软件著作权2项。
申请行业标准
1项，获得中国建筑材料联合会基础研究二等奖1项，获国家级科研项目10余项。
5. 转化条件、方式及投资概算
转化条件：为企业提供相应的技术支持，成果共享；利润分成
转化方式：技术转让、产学研合作等。
投资概算：设备投入约300万。