秦煜，唐元鑫，阮鹏臻，王威娜，陈斌

（1重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074；2中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023）

压阻效应是由力引起半导体的电阻率发生变化的现象。混凝土等水泥基材料的抗裂能力较差，亦是电的不良导体，受力破坏前电阻几乎不发生变化。碳纳米管的压阻具有高灵敏度、线性度、可逆性等特性。水泥基材料中加入适量碳纳米管不但可提高其抗裂强度，亦能赋予复合材料压阻性能等特殊功能。碳纳米管水泥基复合材料可以反射或吸收电磁辐射，具有电磁屏蔽[1]和吸波性能[2-3]，可应用于通讯领域，解决电磁辐射污染等问题；碳纳米管水泥基复合材料具有类似于半导体的热电性能[4-5]，利用焦耳热效应提高复合材料自身温度，可用于道路除冰和路面融雪；碳纳米管水泥基复合材料具有感知温度变化的温敏传感性能[6]，并且高掺量的碳纳米管可以提高水泥基复合材料的温敏性、重复性和线性度，可应用于混凝土结构的温度监测。压阻性能[7]使得碳纳米管水泥基复合材料在力的作用下电学性能发生有规律的变化，通过测试电信号的变化，可监测结构的应力或损伤。因此，有必要研究碳纳米管水泥基材料的压阻效应，以期实现水泥基材料结构的智能化监测。

碳纳米管水泥基材料是典型的非均质材料，从凝胶基体、集料到碳纳米管都处于不同的尺度。多尺度研究方法是先建立各尺度相应的物理数学模型，然后对各尺度的模型进行关联，从而系统研究材料的本质[8]。……