研究了炭黑碳纤维复相导电混凝土的导电性能,分析 了导电混凝土的电阻率变化 ,为实际应用于道路融雪化冰提供理论 依据与试验依据。利用纳米导 电炭黑和碳纤维作为导电相来改善混凝土 的导电性能,进行炭黑碳纤维 复相导电混凝土的导电性 能试验 ,分析环境温度 、干湿度和外加电压对炭黑碳纤维导电混凝土电阻率的影响。导电混凝土的电阻率受温度、湿度和外加 电压 的影响,当环境条件发生变化时 ,导 电混凝土的导电性能也会发生变化。炭黑碳纤维复相导电混凝土的电阻率随着温度的升高出现 一 定程度的减小;干燥状态下的电阻率高于潮湿状态下的电阻率 ;电阻率随着外加电压的增大有一定程度的减小,当电压达到一定 数值时,电阻率趋于稳定。 关键词 : 炭黑;碳纤维;导 电混凝土;电阻率 中 图分类 号 : TU528.041 文献 标 志码 : A 文章 编号 : 1002—3550(2014)11-008l一03 Studyontheelectricconductionfunction ofcarbonblackand carbonfiberdiphasicelect ricallyconductiveconcrete LUZhen ,WUXian2YANOKun (1.TheFirstConstructionEngineeringLimitedCompanyofChinaConstructionThirdEngineeringBureauCo.,Ltd.,Wuhan430000,China; 2.ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang110168,China) Abstract: Itaimedattheresearch ontheelectricconductionfimctioncarbonblackandcarbonfiberdiphasicelectricallyconductive concrete,an danalysethechangeofresistivity.Themethodologyadoptedastheoreticalbasisan dexperimentalbasiscallbeusedindeicing orsnow—meltinginfuture.Carbonblackandcarbonfiberastheelectricconductionisusedtoimprovetheelectricconductionfimctionof concrete.Conducttheexperimentoftheelectricconductionfunctionofcarbonblackan dcarbonfiberdiphasicelectricallyconductivecon- crete.Theeffectoftemperature.humidity andplusvoltageonresistivity ofcarbonblackandcarbonfiberdiphasicelectricallconductive concretewasanalysed.Whenenvironmentchan g.theelectricconductionfimctionofconcretewillchangtoo.Astheriseoftemperaturethe experimentalresultsshowedthattheresistivity ofcarbonblackan dcarbonfiberdiphasicelectricallyconductiveconcretewillreductina certaindegee.Theresistivityindrystatewashigherthanthestateofwet.AstheriseofplusvoltagetheresistivityofcarbonblackandCar— bonfiber diphasicelectricallyconductiveconcretewillreductinacertaindegree.Whenthevoltaicistoacertainnumber,theresistivity trendtobestabile. Keyw ords: carbonblack;carbonfiber;electricallyconductiveconcrete;resistivity 0 引言混凝土 因其优 良的物理力学性能在土木工程领域得 到 了广泛 应用 ,是 目前使 用量最大 的一种建筑材料 。普通 混凝 土在干燥条件下既不属于绝缘体 ,也不属 于良导体 , 其 电阻率一般在 10~10’Q·m 范 围内[1]。在混 凝土 中加 入 一 定量的导电介质 ,可以使混凝 土的导电性大为改善 ,从而 使其成为具有 良好导 电性的导电材料 。导电混凝土既有结 构 材料 的特点 ,又具有导 电性 和机敏特 性[2-5],不仅作 为一 种结构材 料使用 ,而且在 电工 、电磁 干扰屏蔽 、工业 防静 电 、电加热器 、电力设备接地工程 ,以及重大土木基础设施 的内部应力和健康状况 自诊断和监测删等方面具有重要 作用。目前关于导 电混凝土 的导 电相多采用碳纤维 ,碳纤 维价格 昂贵 ,使得导 电混凝土的成本较高。此外 ,碳纤维虽 能显著改变混凝土 的导 电性 ,但在混凝土中的分散性不是 很理想 。纳米导电炭黑 的尺寸很小 ,平均粒径 30-40nip_,比 表面积大 ,粉体 电阻率 0.12Q·m,具有 良好的导电性 ,且炭 黑在混凝土 中较易分散 。关于炭黑碳纤维复相导 电混凝土 的试 验研究至今少见报道 ,本研究在混凝土中同时添加碳 纤维和炭黑用作导 电相 以提高混凝土的导 电性。 1 导电混凝土的导 电机理 导电混凝土是指 由胶凝材料 、导电相 、介电骨料和水 等组分 ,按照一定配合 比混合凝结 而成 的多相复合 材料 ,
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