碳纖維—玻璃纖維格柵的性能及其在融雪化冰路面中的應(yīng)用研究.pdf

1、在現(xiàn)有電熱融雪法研究基礎(chǔ)上，研究性價(jià)比較高的碳纖維－玻璃纖維格柵導(dǎo)電體。首先研究了碳纖維－玻璃纖維格柵中不同編織方案對(duì)格柵力學(xué)性能的影響；再根據(jù)道路融雪化冰電功率要求，研究碳纖維－玻璃纖維格柵中導(dǎo)電體的接線布置及融雪化冰路面結(jié)構(gòu)方案；最后對(duì)鋪設(shè)的碳纖維－玻璃纖維格柵路面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)融雪化冰試驗(yàn)和車(chē)轍試驗(yàn)。得到以下結(jié)論：
　　 (1)根據(jù)單組纖維束拉伸試驗(yàn)，碳纖維－玻璃纖維格柵中纖維束的拉伸斷裂強(qiáng)力不僅受不同纖維束細(xì)度的影響，而且還受

2、不同涂層材料影響。確定格柵的經(jīng)向纖維材料為碳纖維和玻璃纖維的混合體，細(xì)度為1600tex(CF)+2200tex(GF)；緯向纖維材料為純玻璃纖維，細(xì)度為4400tex。格肋測(cè)試試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果表明，此碳纖維-玻璃纖維格柵的抗拉強(qiáng)度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T21825-2008的要求。
　　 (2)根據(jù)碳纖維-玻璃纖維格柵應(yīng)用在路面中融雪化冰的電功率要求，推導(dǎo)了電功率與格柵中碳纖維本身的線電阻、格柵網(wǎng)孔、幅寬和單位發(fā)熱區(qū)域內(nèi)的碳纖維束根

3、數(shù)的定量關(guān)系，以此可確定不同電功率要求下的碳纖維接線方案。將格柵鋪設(shè)在瀝青混凝土路表面下5cm，可以保證加熱過(guò)程中路表面的溫度能較快升到0℃以上。同時(shí)電熱過(guò)程中電阻基本保持不變。
　　 (3)制作了碳纖維-玻璃纖維格柵融雪化冰路面模型，利用此路面模型進(jìn)行室外融雪試驗(yàn)?？梢?jiàn)，導(dǎo)電體通電之后可達(dá)到融雪的目的。碳纖維-玻璃纖維格柵鋪設(shè)到瀝青混凝土路面中可以提高路面的動(dòng)穩(wěn)定度，加強(qiáng)路面的穩(wěn)定性。在車(chē)載情況下，碳纖維-玻璃纖維格柵中導(dǎo)電體