在混凝土中加入适量的短切碳纤维，可以提高混凝土的抗拉强度和抗冲击性能，并对混凝土的抗压强度有了明显的改善；石墨的掺入会使混凝土的导电性显著增强，但也会引起混凝土的脆性，降低了其抗压强度。因此在工程具体应用时，应同时考虑掺碳纤维、石墨的水泥机敏复合材料导电性能和力学性能之间的关系，这对于水泥基机敏材料来说具有重要的意义［54］。
本章研究了碳纤维掺量为1.0%不变时，不同石墨掺量对掺与不掺CCCW材料KIM的碳纤维-石墨水泥砂浆试块抗压强度的影响。表5-1列出了不同石墨掺量的碳纤维-石墨水泥砂浆试块，在WE-100液压式万能材料试验机下抗压强度的测试结果（如图5-7）
由图5-8看出，掺KIM的碳纤维-石墨水泥砂浆试块的抗压强度比不掺时要大。石墨掺量为0%时，掺与不掺KIM时试块的抗压强度分别为52.7 MPa和35.3MPa，其抗压强度增加了49.3%；石墨掺量为10%时，掺与不掺KIM时试块的抗压强度分别为33.8 MPa和31.7MPa，其抗压强度增加了6.6%；石墨掺量为30%时，掺与不掺KIM时试块的抗压强度分别为29.3 MPa和28.5MPa，其抗压强度增加了2.8%；石墨掺量为50%时，掺与不掺KIM时试块的抗压强度分别为19.2 MPa和16.8MPa，其抗压强度增加了14.3%；因此，掺加KIM的碳纤维-石墨水泥砂浆试块的力学性能更好。此外，掺与不掺KIM的碳纤维-石墨水泥砂浆试块的抗压强度均随石墨掺量的增加而降低。掺加KIM的试块在石墨掺量依次为10%、30%和50%时，其抗压强度比石墨掺量为0%时分别降低了35.9%、44.4%和63.6%；而对于不掺加KIM的试块在石墨掺量依次为10%、30%和50%时，其抗压强度比石墨掺量为0%时分别降低了10.2%、19.3%和52.4%。
表5-1 碳纤维-石墨水泥砂浆试块28d抗压强度测试结果
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注：表中碳纤维和石墨均是相对水泥质量的百分含量，每种含量的试块为一组，每组3个。
图5-7 WE-100液压式万能材料试验机
图5-8 碳纤维-石墨水泥砂浆试块抗压强度与石墨掺量的关系
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