炭黑碳纖維復(fù)相導(dǎo)電混凝土電熱效應(yīng)的試驗(yàn)研究.pdf

1、導(dǎo)電混凝土作為一種新型的智能材料，在融雪化冰、地面輻射采暖、電磁屏蔽、鋼筋保護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，是目前混凝土發(fā)展方向中較為突出的一個發(fā)展領(lǐng)域。本文利用納米導(dǎo)電炭黑和短切碳纖維作為導(dǎo)電相來改善混凝土的導(dǎo)電性能，制作出了炭黑碳纖維復(fù)相導(dǎo)電混凝土，并對其導(dǎo)電性能和電熱效應(yīng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1、對目前導(dǎo)電混凝土在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了比較全面的論述，提出了將炭黑和碳纖維作為導(dǎo)電相同時摻入水泥

2、基體制作復(fù)相導(dǎo)電混凝土的思路。
　　2、研究了復(fù)相導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電性能，主要考慮溫度、濕度和外加電壓對混凝土電阻率的影響。研究結(jié)果表明：混凝土電阻率隨溫度的升高出現(xiàn)一定程度的減小，即復(fù)相導(dǎo)電混凝土呈現(xiàn)明顯的負(fù)溫阻效應(yīng)；混凝土在干燥狀態(tài)下的電阻率高于潮濕狀態(tài)；混凝土電阻率隨外加電壓的增大有一定程度的減小，電阻率越大，減小的趨勢越明顯。
　　3、進(jìn)行了復(fù)相導(dǎo)電混凝土電熱試驗(yàn)，研究了溫度、干濕度和交、直流電源對混凝土電熱溫升效果的

3、影響，分析了電熱過程中混凝土電阻率的穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果表明：導(dǎo)電混凝土在電熱初期的500min內(nèi)，溫度升高較快，而后隨著時間的延續(xù)，溫升速度減緩，直到混凝土溫度趨于穩(wěn)定；混凝土電阻率越小，導(dǎo)電性能越好，電熱溫升效果越好；混凝土干燥狀態(tài)下的電熱效果好于潮濕狀態(tài)：通交流電源的電熱溫升大于通直流電源，且溫度均勻性更好。
　　4、考慮到復(fù)相導(dǎo)電混凝土在實(shí)際工程中的應(yīng)用，對其電熱試驗(yàn)的溫升效果作了進(jìn)一步的分析。分析結(jié)果表明：當(dāng)復(fù)相導(dǎo)電混凝土炭

4、黑和碳纖維摻量分別為2％～4％和0.8％～1.1％時，導(dǎo)電混凝土能夠較短的時間取得一定的電熱溫升效果，且在整個通電發(fā)熱過程中混凝土的電阻率變化不大，電阻率穩(wěn)定性良好，電熱效果滿足路面融雪化冰的要求。
　　導(dǎo)電混凝土是在普通水泥基材料中摻加導(dǎo)電相而形成的一種復(fù)合材料，由于導(dǎo)電相的摻加使得這種材料的電阻率大幅度降低，其導(dǎo)電性能相比普通混凝土有很大的改善。利用導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電性能，對其施加電場時，在一定的電功率作用下，會在混凝土中產(chǎn)生電