石墨碳纤维导电混凝土制备及接地特性研究

选取碳纤维、石墨为导电相材料制备用于接地工程的导电混凝土,对石墨碳纤维导电混凝土的拌合工艺、配合比和接地特性进行了试验研究。结果表明,当碳纤维掺量0.6%、石墨掺量2%、单位用水量240 kg、砂率32%并采用半干拌法拌合工艺时,导电混凝土具有良好的导电性能和力学性能;混凝土电阻率随龄期增长趋于稳定,稳定值为1.62Ω·m左右,电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度小于0.52Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度小于0.28Ω·m,导电性能稳定;导电混凝土28 d抗压强度达到37.3 MPa,抗折强度达到5.0 MPa,满足接地材料的力学性能要求。     

三相导电混凝土拌和工艺及配合比试验研究

选取碳纤维、石墨和钢纤维为导电相材料制备接地特性良好的三相导电混凝土,对其拌和工艺、配合比及接地特性进行了试验研究。结果表明,三相导电混凝土的最优配合比为:碳纤维掺量0.4%、石墨掺量2%、钢纤维掺量0.8%,按此配比制备的三相导电混凝土28 d抗折、抗压强度分别为6.1、36.5 MPa,电阻率为1.97Ω·m,符合接地材料力学性能和导电性能要求。电阻率在-10～60℃范围内的变化幅度为0.56Ω·m,随环境湿度变化电阻率的变化幅度为0.28Ω·m,具有优良的电阻稳定性。     

石墨导电混凝土在接地工程中的应用

为解决某接地工程中要求降阻材料具有低电阻率、同时还要有一定抗压强度特性的难点,在分析了导电混凝土的降阻原理、基本特性（如抗腐蚀性、长效特性）的基础上,制备了石墨导电混凝土。工程实际应用表明,石墨导电混凝土满足降阻材料和结构材料的双重要求,用石墨导电混凝土施工的接地装置的接地电阻不大于0．5Ω,现场试验28d抗压强度15．1MPa,均满足设计指标要求。     

三相导电混凝土强度及导电性能试验研究

为优化碳纤维-钢纤维-石墨三相导电混凝土中三种导电材料的组成比例,试验研究了三种材料掺量以及石墨细度对混凝土抗压强度和导电性能的影响,并通过灰关联分析得出三种材料对导电性能影响的显著程度。结果表明,碳纤维掺量越大,混凝土导电性能越好,当碳纤维掺量大于0.8%时,电阻率趋于稳定,当碳纤维掺量为0.4%时强度最大,初步确定碳纤维掺量为0.4%;电阻率与碳纤维掺量之间呈对数规律变化;养护龄期越长,导电性能越差,当龄期超过21d后,导电性能趋于稳定;石墨颗粒越细混凝土强度越低,导电性能越好,其中石墨细度为400目和600目时导电性能极为接近;随着石墨掺量的增大,抗压强度和电阻率逐渐减小,当石墨掺量超过8%时,导电性能趋于稳定。综合确定碳纤维、钢纤维和石墨掺量分别为0.5%、0.8%和5%时,混凝土导电性能最好,同时具有较高的强度;三种导电材料对混凝土导电性能影响的显著程度是:碳纤维石墨钢纤维。     

导电碳纤维混凝土性能的试验研究

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Ω.m级,碳纤维掺量的上渗滤阈值在0.3%左右,下渗滤阈值在0.5%左右。碳纤维的掺入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。     

石墨-水泥灌浆材料导电性能的试验研究

石墨-水泥灌浆材料采用低价的工业石墨粉作为导电材料,兼有导电材料的导电特性和灌浆材料高流动性的特点,适合材料用量较大的防雷接地工程.通过试验研究了石墨-水泥灌浆材料的导电规律和试件质量.试验发现,材料电阻率随石墨掺量的增加而变小,随龄期增长而变大,石墨掺量大的试件极易开裂,工业石墨粉对水泥基材料电阻率的降低效果不明显.石墨掺量过高、过低的试件电阻率离散性较大,试件质量不易控制.     

石墨和碳纤维掺量对混凝土宏观性能的影响

主要研究不同掺量的石墨和碳纤维对混凝土宏观性能的影响,测试了导电混凝土的28d抗压强度、电阻率和工作性。结果显示碳纤维能够提高混凝土抗压强度,但其影响十分有限。在500目石墨中增加碳纤维的掺量能明显提高混凝土的导电性;掺入5 000目石墨比掺入500目石墨更能提高混凝土的强度和导电性;加入碳纤维之后,石墨粒径的变化对混凝土的强度基本没有影响,但对混凝土导电性的影响却不可忽略;在水灰比和导电相掺量相同的条件下,掺入5 000目石墨的混凝土比掺入500目石墨的混凝土的工作性更好。     

石墨-水泥灌浆材料导电性能的试验研究

石墨-水泥灌浆材料采用低价的工业石墨粉作为导电材料,兼有导电材料的导电特性和灌浆材料高流动性的特点,适合材料用量较大的防雷接地工程。通过试验研究了石墨-水泥灌浆材料的导电规律和试件质量。试验发现,材料电阻率随石墨掺量的增加而变小,随龄期增长而变大,石墨掺量大的试件极易开裂,工业石墨粉对水泥基材料电阻率的降低效果不明显。石墨掺量过高、过低的试件电阻率离散性较大,试件质量不易控制。     

石墨和碳纤维对混凝土导电性能的影响及机理分析

采用石墨和碳纤维作为导电相材料制备了导电混凝土,研究了导电相材料的掺量和掺入方式、水胶比、养护龄期以及施加电压对导电混凝土导电性能的影响。结果表明：单掺时,随着石墨或碳纤维掺量的增加,试件的电阻率降低,导电性能提高;复掺石墨与碳纤维试件的电阻率比单掺石墨或碳纤维的试件更低,导电性能更好,最佳复掺比例为石墨6%+碳纤维1.0%;试件的电阻率随着水胶比、施加电压的增加而减小,随着养护龄期的增加而增大;与单掺组试件相比,复掺组试件的电阻率受水胶比、施加电压和养护龄期的影响相对较小。     

基于振动搅拌技术的碳纤维接地导电混凝土制备及性能研究

采用振动搅拌技术,选取碳纤维为导电相制备用于杆塔基础接地的导电混凝土,并对碳纤维导电混凝土的振动搅拌工艺参数、配合比和接地性能进行了试验研究。结果表明:采用振动搅拌技术制备碳纤维导电混凝土的最优工艺参数组合为:干拌时间10 s、湿拌时间70 s、加碳纤维搅拌时间60 s;最优配合比为:碳纤维掺量0.3%、水灰比0.46、单位用水量200 kg、砂率36%;此工艺参数和配合比下,导电混凝土的28 d抗压强度为46.3 MPa,抗折强度为5.7 MPa,28 d电阻率为2.09Ω·m,导电性能优良,满足输电线路杆塔基础接地的性能要求。