研究了分散剂的种类(HPMC、MC、HEC)和掺量(0、0.2%、0.4%)对碳纤维水泥砂浆(CFRM)力学性能和压敏性的影响。结果表明:当分散剂掺量为0.2%时,掺HPMC和MC的CFRM试件抗压、抗折强度均高于基准组,其中,HPMC对力学性能的提升效果最好;各组试件的电阻变化率均随着应力的增大而减小,其中,HPMC掺量为0.2%的试件灵敏度最高。综合考虑,采用0.2%的HPMC时,CFRM的力学性能和压敏性达到最佳。

为了制备压敏性良好的碳纤维水泥基复合材料,通过对碳纤维表面进行化学镀镍处理,得到镀液的最佳配方和镀镍工艺,并研究镀镍处理对碳纤维水泥基复合材料压敏性的影响。结果表明,当主盐、还原剂、稳定剂和络合剂浓度分别为30 g/L、20 g/L、50 g/L和10 g/L,镀液p H值为10,试镀时间为15 min时,碳纤维的导电性最佳。镀镍层厚度和碳纤维掺量对压敏性的影响规律一致,当镀镍层厚度和碳纤维掺量分别为1μm和0.4%时,碳纤维水泥基复合材料的压敏性最佳。

采用聚乙烯醇和碳纳米管作为复合改性剂增强水泥砂浆,测试了掺量对砂浆力学性能和压敏特性的影响,并结合扫描电镜微观分析方法探究了相互作用机理。结果表明,将聚乙烯醇和碳纳米管通过超声分散形成预聚液掺入水泥砂浆中,能随着水化进程的推演脱水析出形成均匀分布的三维网络结构,优化基体内部孔结构,并有效提升其宏观性能。聚乙烯醇掺量1.0%、碳纳米管掺量0.5%时,砂浆具有较好的力学性能,抗压、抗折强度较之空白砂浆分别提升53.48%和100.69%。此外,聚乙烯醇和碳纳米管的相互作用使得导电填料在水泥基体中的分散更为均匀,并有利于导电通路的形成,从而提高水泥砂浆的压敏性。