碳纤维水泥净浆试块的极化现象及分析

本文用增强型keithley 2400和keithley 2700数据采集测试仪，采用两电极法测试了试块在不加载的状态下，置于室内8个月后不同碳纤维掺量的碳纤维水泥净浆典型试块的电阻随测试时间的变化情况。图3-5（a）和（b）分别为0.2%和1.2%的水泥净浆试块的电阻变化情况；图3-6为碳纤维掺量为0.2%和1.2%时试块电阻变化率与时间之间的关系。

图3-5　不同碳纤维掺量下水泥净浆试块电阻随时间变化关系(www.xing528.com)

图3-6　碳纤维水泥净浆试块电阻变化率与时间的关系

碳纤维水泥净浆试块在外通电流的作用下，内部产生了极化效应，从而影响电阻测量的准确性。由图3-3（a）和（b）知，不同碳纤维掺量的碳纤维水泥净浆试块的电阻极化有着相同的变化规律。在不施加任何载荷下，给试块通电流，其电阻值增大，但是随着时间的延长，电阻上下跳动幅值很小即电阻变化越来越小，电阻逐渐稳定下来。试块之所以会产生极化效应是因为其内部存在着一定程度的离子导电，使测得的电阻值不断增大。CCCW材料的加入可以减弱试块内部的极化效应，从而利于试块电阻的稳定性；另外使用经浓HNO3氧化处理后的碳纤维也是试块电阻稳定性得到提高的另一原因。由图3-5知，碳纤维的掺量对极化效应是有影响的。碳纤维掺量为0.2%时，相邻碳纤维之间的间距较大，电子不能穿越其间势垒导电，主要以水泥基体中自由离子导电为主，因此极化效应明显；碳纤维掺量为1.2%时，碳纤维间距变小，主要以隧道效应导电为主，极化效应对电阻测试的影响减弱。