碳纳米管具备超强力学性能、极高的纵横比、良好的导电性能及能无损改性等优点,有望显著提高水泥基材料的强度、耐久性和安全性能,并在传感应用方面发挥重要作用(感应能力超过金属应变片),已经成为国内外研究热点。 目前,国际上在碳纳米管/水泥基材料的制备和应用上遇到了瓶颈问题:碳纳米管分散困难,界面作用力弱,均匀性差、稳定性差。 本项目将研究:1)采用化学力驱散碳纳米管并改善界面性能;2)利用互穿网络聚合物膜,提高均匀性、稳定性并降低造价;3)利用渗流原理和正交设计方法,确定合理配比和工艺流程;4)系统研究宏微观性能,建立界面微细观结构模型,探讨作用机理;5)研究力、电响应和断裂性能之间的相互关系,确定由电性能变化特征来衡量结构整体应力水平与损伤状况的方法和理论。最终得到一种高性能碳纳米管/水泥基机敏材料及一套能用于实际工程的混凝土结构智能监测系统,并深入探讨科学机理。