炭黑碳纖維復相導電混凝土電熱效應的試驗研究.pdf

1、導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、鋼筋保護等領域具有廣闊的應用前景，是目前混凝土發(fā)展方向中較為突出的一個發(fā)展領域。本文利用納米導電炭黑和短切碳纖維作為導電相來改善混凝土的導電性能，制作出了炭黑碳纖維復相導電混凝土，并對其導電性能和電熱效應進行了試驗研究。
　　論文研究的主要內容如下：
　　1、對目前導電混凝土在國內外的研究現狀進行了比較全面的論述，提出了將炭黑和碳纖維作為導電相同時摻入水泥

2、基體制作復相導電混凝土的思路。
　　2、研究了復相導電混凝土的導電性能，主要考慮溫度、濕度和外加電壓對混凝土電阻率的影響。研究結果表明：混凝土電阻率隨溫度的升高出現一定程度的減小，即復相導電混凝土呈現明顯的負溫阻效應；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、進行了復相導電混凝土電熱試驗，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。試驗結果表明：導電混凝土在電熱初期的500min內，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、考慮到復相導電混凝土在實際工程中的應用，對其電熱試驗的溫升效果作了進一步的分析。分析結果表明：當復相導電混凝土炭

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。
　　導電混凝土是在普通水泥基材料中摻加導電相而形成的一種復合材料，由于導電相的摻加使得這種材料的電阻率大幅度降低，其導電性能相比普通混凝土有很大的改善。利用導電混凝土的導電性能，對其施加電場時，在一定的電功率作用下，會在混凝土中產生電