混凝土因具有原材料丰富、成本低廉、良好的抗压性能等优点,是世界范围内使用最广泛的建筑材料之一。但混凝土是脆性材料,尤其是受拉时易开裂的特点会对结构的耐久性及安全性产生负面影响。对混凝土进行裂缝监测,实时掌握开裂位置以及裂缝扩展情况等信息,有助于混凝土结构的安全评估与维修。本文提出了一种可广泛用于混凝土梁(简支梁)、板(单向板、双向板)等结构构件的裂缝自监测方法。与目前的智能混凝土自监测方法相比,本方法实现了不依赖于外加导电相材料的裂缝自监测;与光纤传感器和压电材料传感器监测方法相比,本方法无需在混凝土浇筑过程中埋入传感器,可外贴于既有结构表面。给混凝土结构的健康监测提供了新的思路和方法。本文的主要内容如下:(1)对比研究了不同导电相材料的种类和掺量对混凝土抗压强度和导电性能的影响,结果表明低掺量下纳米炭黑、钢纤维可在不降低混凝土抗压强度的前提下提高混凝土的导电性能;高掺量下,纳米炭黑可显著提升混凝土导电性能,但会对混凝土抗压强度产生负面影响,钢纤维可一定程度提升混凝土的导电性能,对混凝土的抗压强度没有显著影响。(2)对比研究了钢纤维、聚丙烯纤维对混凝土单向板裂缝自监测性能的影响,测试了可应用于混凝土单向板试件的裂缝自监测方法。试验表明,使用电极间距为100mm的自监测方法可有效监测混凝土单向板弯曲裂缝的开裂时刻以及裂缝扩展情况,聚丙烯纤维混凝土单向板裂缝自监测信号的信噪比及灵敏度均高于钢纤维混凝土单向板。(3)共提出了六种适用于混凝土双向板的裂缝自监测方法,确定了适用于混凝土双向板的优化电极布置方式。试验表明,基于电势重分布原理设计的裂缝自监测方法可有效地监测混凝土双向板的裂缝信息,包括开裂时刻,裂缝扩展情况,裂缝方向,开裂位置,开裂顺序以及裂缝数目等,相比四电极法具有更高的信号稳定性,噪声影响基本被消除,电极间距扩大到300mm仍然能获得有效的监测信号。(4)对比研究了钢纤维、聚丙烯纤维对混凝土梁裂缝自监测性能的影响,测试了可应于混凝土梁试件的裂缝自监测方法,试验表明,基于电势重分布原理设计的裂缝自监测方法可有效地监测混凝土开口梁预制裂缝的扩展情况,当混凝土结构裂缝出现之前已对受拉区的拉应变产生感应,聚丙烯纤维混凝土梁裂缝自监测信号的信噪比及灵敏度均高于钢纤维混凝土梁。