导电碳纤维混凝土性能的试验研究

资料大小：230KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-10

资料介绍

导电碳纤维混凝土性能的试验研究
孙建虎’，石少卿’，刘颖芳’，张同周z。陈取锋
(1．后勤工程学院军事建筑工程系，重庆40131 1；2．西藏军区日喀则军分区，西藏日喀则857000)
摘要：在防雷接地工程中采用低电阻率的导电材料有助于降低接地电阻值，改善防雷效果。采用试验研究了碳纤维掺量、龄期等对混
凝土电阻率和力学性能的影响，用统计方法分析了渗滤现象。试验结果表明：材料的电阻率随着碳纤维掺量的增加而降低，随龄期增长而
增长，电阻率最低可达Q·m级，碳纤维掺量的上渗滤阈值在0．3％左右，下渗滤阈值在O．5％左右。碳纤维的掺人可以降低混凝土立方体抗
压强度，但可以提高劈裂抗拉强度。
关键词：混凝土；碳纤维；电阻率；力学性能
中图分类号： TU528．572 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)07—0074—03
Test on properties of conductive carbon fiber reinforced concrete
SUNJian-hu ，SHIShao-q ，L1UYing-fang’，ZHANG Tong-zhou ，CHENQu-feng
(1．DeptartmentofArchitecture andCivilEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing401311，China；
2．Capital Construction and Barracks Department，Xigaze Military Sub—Region ofTibet Military Region，Xigaze 857000，China)
Abstract： Usinglow resistivity conductive material helps to reduce grounding resistance and improve lightning protection efects in Protection
against lightning and grounding engineering．Efect ofcarbon fiber mixing amount and maintaining age on resistivity and mechanical properties of
concrete was tested and the percolation phenomenon was analyzed using statistical analysis method．The results show that：the resistivity increases
with the carbonfibercontentdecreasesandwithmaintaining agegrows．thelowest resistivity Can beQ‘m leve1．Theupperpercolationthresholdof
carbon fiber content is about O．3％ and the lower one is about 0．5％．Incorporation of carbon fiber Can reduce the concrete cube compressive
strength，but Can improvespli~ing tensile strength．
Key w ords： concrete；carbon fiber；resistivity；mechan ical properties
0 引言
由于国防任务需要和地理条件限制，西藏许多边防哨所建
在土壤层很薄或岩石裸露的建筑场地，常规防雷接地措施难以
满足防雷要求。郭伟文【1]等结合芹山水电站接地网改造工程，分
析了导电混凝土的降阻原理、基本特性和技术经济指标；王锦
荣目等结合白沙水电站接地网改造工程，介绍了导电混凝土的
降阻原理和基本特性；阮剑峰等I3-5]也结合导电混凝土在接地工
程中的应用，对导电混凝土进行了研究；庞文彬等[6 1对导电混
凝土特性进行了试验研究。在防雷接地中采用低电阻率的导电
建筑材料有助于降低接地电阻值，改善防雷效果。
1 试验准备
试验材料主要有P·O 42．5级水泥、粒径不大于16 inln的
石子、短切碳纤维(长度20 rain，密度1 780 kg／m3)、河砂和生活
饮用水。
试验仪器主要包括：用于混凝土配制、拌和及成型的仪器：
量筒、盛具、电子称、铁锹、混凝土搅拌机、钢板、拌铲、试模和试
模油等；用于坍落度测试的仪器：坍落度测试仪、捣棒、不锈钢
直尺和三角板等；用于混凝土导电性能测试的仪器：直流电源、
收稿日期：2012-01—14
基金项目：总后基建营房部资助项目(AY210J001)
· 74 ·
导线、电流表、电压表、泡沫板和三角板等；用于混凝土力学性
能测试的仪器：薄木条垫层、劈裂抗拉强度试验机和万能材料
试验机等。
混凝土配合比，水泥：砂：石子：1：1．86：1．86，通过用水量将坍
落度控制在8～12 cm。
2 试验方案
2．1 混凝土拌和及坍落度测定
将称量好的材料按石子、砂和短切碳纤维的顺序投入搅拌
机，干拌1 min后加入水泥继续干拌1 min以使材料分散均匀。
之后加人称量好的拌和用水，继续搅拌3 min结束。将拌好的混
凝土拌合物卸在钢板上，刮出黏结在搅拌机上的拌合物，用拌
铲翻拌2-3次，使之均匀。在进行完坍落度测试后即可进行试
件浇筑。
2．2 试件成型及养护
试模首先涂好油，用于力学性能试验的试件按常法成型，
对于用于电阻率测试的试件制作，按如下步骤：用小铲取少量
拌合物紧贴试模内壁按压形成一层约10 mm厚拌合物，然后将
电极片紧贴拌铲，一只手按住电极片，另一手抽出拌铲，再取拌
合物加在电极片的另一侧，另一电极片依此法放人，将两电极`