因此，不断实验并发现兼具对结构的自诊断、自调节、自修复具有主动性、自动性的智能水泥基复合材料已成为如今研究智能材料的一种主流的发展方向[1]。

1．1  智能材料的定义

智能材料是一种能够从外界环境和材料的表面或内部所发生的变化获得信息，并对其进行自主的分辨，产生相应的改变来响应所产生的变化，而这种改变是对于自身结构和功能的改变，并且能够很好与外部环境进行协调适应的材料体系。也可以换一个说法：智能材料是一种这样的材料或结构，它能够同时具有传感，驱动和控制三种功能，并通过对变化的感应发出指示，进行有关信息的收集，变换，传递和分析，响应，并完成应对变化的动作，既而使材料的系统具有自修复的结构和自感知的条件，实现过程监控，能够自我修复和自我适应的智能功能和生物学特性，由此增加了结构的安全性能，降低重量，减少了对能源消耗，提高了材料系统和结构的整体性能。

1.2  自感知水泥基复合材料

水泥基复合材料本身并不能够产生自感应的现象，但是如果在其中掺入一定量的导电组分，如碳纳米纤维，就能够使水泥基复合材料具有自感知的能力。

一般意义下的自感知，是指水泥基复合材料能够通过感受外界或自身物性的变化，对此做出反应并改变自身特性的情况，同时能借此得出材料对于安全与否的判断[2]。这种判断一般情况下是通过电磁波的改变和电子信号的变化显示出来的，现如今最常用的导电材料一般有3种：共聚物、碳族和金属类。这之中最常使用的是碳类和金属类。金属类的导电材料包含金属微粉末、金属纤维、金属网、金属片等[3]；常用的碳类导电材料一般包括石墨、碳纤维和碳黑。其中对于碳纤维智能混凝土研究是比较多的，并且已经得到了一些重要的结论。例如在1989年，美国的D．D．L chung发现将具有一定规格参数和添加量的碳纤维加入到混凝土材料中，可以得到能够对于其内部的应力-应变变化和破坏程度自动感应的混凝土材料。

在上一个十年中，随着纳米技术的成熟并且已能够应用于胶凝材料，用以提高其传统特性，如使用寿命和结构强度，同时还发现了材料的新功能。由此不难得出，将传统外加剂制备成纳米级再加入似乎是有前途的，而可能的纳米级材料包括碳纳米管（CNT）和碳纳米纤维(CNF)，这是为大家所熟悉的能够增加胶凝材料的应力-应变敏感性的方法。特别是，用以检测这个应力-应变敏感性的方法非常简便，只需当胶凝材料作用于它们在机械应变发生变化时，输出其电性能的变化，例如他们的电阻。

然而由于胶凝矩阵基本上是不导电的，因此即使使用相对少量的纳米添加剂，电阻值变化率对应应变变化具有不错的灵敏度，通常可以实现测量的需要。

胶凝材料的许多性能受它们的微结构和纳米级的行为所影响[4,5]。典型的的胶凝材料是掺杂使用了纤维和超细纤维的材料。发展新的纳米纤维，如碳纳米管（CNT），开辟了纳米钢筋混凝土这一新的领域[6-10]。具有卓越的机械和电气性能的碳纳米管表明，他们是制造智能的水泥基复合材料的理想候选人。然而，提供良好的纤维分散已成为一个重要的问题，需要认真考虑和解决[11]。

在智能纳米改性胶凝材料中有前途的创新应用是基于胶凝材料的应变敏感传感器。“应变敏感”材料是那些通过特有的内在能力在不破坏调查能力的条件下改变其电阻。这种自我监控的功能是通过关联施加的应力与材料的适当的规格和特性的变化来实现的，主要是电阻。变形或拉伸状态的变化可以通过电阻或电阻率的变化来测量，以监测损伤和微裂缝的出现和传播。在某些情况下，这个属性也被用来创建应变敏感材料和应用于监测结构的表面涂层[12-15]。