导电混凝土是一种多功能智能材料,其既有结构材料的特点,又具有导电、压敏等特殊性能,因其压敏特性还可用于混凝土结构健康监测。压敏性是指材料自身电阻随外部荷载的变化而有规律变化,从而可以通过监测材料电阻的变化判断其内部受力水平。具备压敏性能的混凝土一直是材料领域的研究热点。但在生产水泥时,冶炼过程中会产生大量的有害气体,造成了对环境的污染、全球变暖等不利影响。碱激发胶凝材料是一种新型的建筑材料,相比于普通硅酸盐水泥,碱激发胶凝材料体系有着完全不同的水化反应过程,优异的力学性能以及密实的结构使其成为近年来的研究热点。碱激发体系的基底材料一般采用矿渣、粉煤灰和偏高岭土等,并通过液体水玻璃、NaOH和蒸馏水混合制成碱激发剂。由于碱激发体系原材料的生产不含有水泥工业的煅烧过程以及对于天然不可再生资源的开采过程,因此具有极高的环境效益。本文结合现阶段关于碱激发体系的研究基础,以偏高岭土、矿渣、粉煤灰、水玻璃、氢氧化钠为主要原料,通过碱激发的方法分别制备出了满足基础力学性能的碱激发材料,并通过改变不同基底材料、不同的水玻璃模数来对碱激发体系的抗压强度,电阻率及不同加载条件下的压敏特性进行了研究,确定了最优基底材料配合比及水玻璃模数。在此基础上,在碱激发胶凝材料中加入石墨及碳纳米管,进一步改善复合材料的电阻率及压敏特性。本文主要研究结果如下:(1)分析了使用粉煤灰/矿渣/偏高岭土作为基底材料时,对碱激发胶凝材料力学性能、导电性能及压敏特性的影响。选用水灰比为0.5,水玻璃模数为1.5作对比,在有掺加矿渣的试件中,试件的抗压强度与电阻率均随着矿渣的增加而增加。在粉煤灰/偏高岭土时,粉煤灰起主要作用,试件抗压强度与电阻率随着粉煤灰的增加而减小。碱激发胶凝材料的压敏性在单掺粉煤灰时的效果优于单掺矿渣,并在混掺时随着偏高岭土掺量的增加有一定幅度的提升。(2)本文通过改变水玻璃模数来研究分析对碱激发胶凝材料的力学性能、导电性能及压敏特性的影响。碱激发胶凝材料的抗压强度值随着水玻璃模数值的增大先增大后减小,单掺粉煤灰/矿渣的电阻率随着水玻璃模数的增加先下降再上升,复掺组则为电阻率随着模数的增加而下降。当100%粉煤灰时,试件压敏性随着水玻璃模数的增加先增加后减小。当基底材料中仅有矿渣或粉煤灰/矿渣复掺时,矿渣起到主要作用,试件的压敏性随着水玻璃模数的增大而增大。当复掺中含有偏高岭土时,试件的压敏性均随着水玻璃模数值的增大呈现先减小后增大的趋势。(3)分析了不同导电材料(石墨及碳纳米管)掺量对碱激发胶凝材料的力学性能、导电性能及压敏特性的影响。碱激发胶凝材料的导电性随着石墨/碳纳米管掺量的增加而增强。掺加碳纳米管的试件其压敏性要优于石墨试件。并当两种混掺时,碳纳米管起到主要影响作用,表现出较好的压敏性。