碳纤维导电混凝土的交直流电性能对比研究

本文探讨了将用于路面融雪化冰的导电性能极好的高掺量碳纤维导电混凝土在交直流电作用下的性能，分析了不同数量级的电阻在用交直流电和万用表测试时的差别，研究了电阻随交直流电压变化而变化的情况，比较了高掺量碳纤维导电混凝土板在交直流电作用下不同的升温效果，这样一些研究为碳纤维导电混凝土的工程应用打下了坚实的理论基础。     

钢筋侧面电极导电发热混凝土的制作及性能研究

利用钢筋良好的导电性来制作碳纤维导电发热混凝土的侧面电极,并进行了相关的试验研究.通过研究发现此种侧面钢筋电极发热混凝土的电阻稳定期要比普通混凝土的固化时期长,电阻随电压的变化不是很明显,即电阻是比较稳定的.采用细不锈钢钢筋作侧面电极时导电发热混凝土的电阻率较低.电热试验表明此发热混凝土可以达到较好的发热效果.所做的研究将可以有效提高导电发热混凝土铺层的强度,促进其实际应用.     

石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土长龄期电热性能研究

对在自然条件下存放5年的石墨水泥砂浆注浆钢纤维混凝土(GSIFCON)板进行了电热升温试验.结果表明:经过5年的自然存放GSIFCON板内钢纤维无锈蚀产生,在小于350 W/m2的功率下,升温速度接近5℃/h,具有稳定的导电升温性能,长龄期导电耐久性能令人满意.     

复相导电混凝土的研究

探讨了导电混凝土在28d龄期内电阻的变化，分析了交流电和万用电表测试电阻的差别，研究了电阻随交流电压变化而变化的情况，比较了石墨导电混凝土和石墨、钢纤维复相导电混凝土28d抗压强度和导电性上的差别；并对比了石墨、钢纤维复相导电混凝土块在不同交流电压下的升温效果。     

钢纤维石墨导电混凝土在路面除冰雪中的应用研究

在钢纤维石墨导电混凝土板的电热实验基础上，进行了钢纤维石墨导电混凝土板实验室除冰和野外化雪的研究。研究结果表明，利用钢纤维石墨导电混凝土在通电后产生的热量，可有效地清除路面上的冰雪，价格较碳纤维导电混凝土便宜。     

冻融循环对钢纤维-石墨导电混凝土发热性能的影响

以某电热路面工程为依托,研究了钢纤维对石墨导电混凝土电热性能的影响。对比升温实验数据发现,经过不同的冻融循环次数,钢纤维石墨导电混凝土电流均呈现三个阶段:缓慢增长阶段、快速增长阶段、稳定阶段;冻融循环使钢纤维-石墨导电混凝土的电流及其变化范围有所减小,发热功率在相同电压下有所降低。     

不同施工工艺对钢纤维-石墨导电混凝土薄板电阻率的影响

针对掺入一定量钢纤维-石墨的导电混凝土薄板,探讨不同的搅拌方法、电极距离和电极布置方式对导电混凝土薄板电阻率的影响。结果表明,干拌的搅拌方式更有利于导电材料的均匀分布;导电混凝土薄板的电阻随间距的增大而增加,但其电阻率则基本不变;上下式电极导电混凝土薄板的发热功率是左右式电极的80.3倍。综合考虑,采用干拌方式的上下式电极导电混凝土薄板为最优的施工方案。     

导电水泥砂浆的电热试验研究

使用了尺寸为30 cm×30 cm×3 cm的碳纤维导电水泥砂浆(CFRCM)板来研究碳纤维含量对水泥砂浆的力学和电学性能的影响。采用轻质混凝土-电热层-花岗岩面层的结构组合方式进行室内升温实验,并绘制各层升温曲线进行升温效果和耗能比较。     

钢筋电极发热混凝土的长期电阻性能研究

利用钢筋良好的导电性制作出导电发热用的混凝土,并进行了3年的长期试验研究.通过研究发现侧面钢筋电极发热混凝土的电阻稳定性要比上下式钢筋电极发热混凝土的电阻稳定性好.采用钢筋作上下式电极时,2～3倍的电阻变化量必须在设计中预先考虑,而制作侧面电极时基本上不需考虑电阻的长期变化.采用普通钢筋得到的电阻(率)稍高,说明普通钢筋产生了一定程度的锈蚀.在后期加热过程中,发现侧面电极板的电阻变化要低.     

碳纤维沥青混凝土导电特性研究

研究碳纤维含量对沥青混凝土导电特性和升温性能的影响,通过碳纤维导电沥青混凝土电阻率变化可知,最佳碳纤维体积含量为0.4%~0.6%;高温环境较低温环境升温效果明显,高功率较低功率升温效果明显;满足融雪化冰和成本要求的功率为500~900 W/m~2;低温环境升温过程中,导电沥青混凝土电阻随温度升高逐渐增大,升至0℃左右时,电阻达到极大值,之后电阻随温度升高减小。     

导电混凝土研究进展

综合国内外文献分析了导电混凝土的导电机理,介绍了石墨、碳纤维、钢纤维及钢屑等常用导电组分材料及其导电混凝土的性能、导电混凝土电性能的影响因素,分析了导电混凝土的压敏性、温敏性、力电效应和电热特性的研究进展,介绍了导电混凝土在室内采暖、变电站接地网和电热除冰化雪中的应用,指出了目前导电混凝土研究和应用方面存在的不足。     

不锈钢纤维石墨导电混凝土的研究

介绍了导电混凝土的导电机理;用外贴不锈钢纤维网为电极。比较了石墨、钢纤维不同掺量对混凝土强度和导电率的影响,比较了导电混凝土在不同养护龄期内电导率的变化和采用交流电和直流电测试电导率的差别,并分析了导电混凝土块在交流电源下的升温效果。结果表明:用不锈钢纤维网作电极,能满足要求;交流电所测试方法能真实反映混凝土的电导率;混凝土的导电率在龄期28d后趋于稳定;综合电导率和强度两个因素,钢纤维和石墨最佳质量分数为2%和15%,28d交流电导率为:2.19×10-2Ω-.1m-1,抗压强度为:23.4MPa;导电混凝土在通电后,电能可转变为热能。     

电热混凝土建筑采暖的功率分析

介绍了电热混凝土建筑采暖的基本原理,在考虑能量守恒定律、电热效性、室内外传热过程的基础上,分析计算了室内建筑采暖的最低功率需求以及不同升温时间与电热混凝土发热功率的关系,并提出了提高室内升温速率的建议。结果表明:电热混凝土的发热功率能满足室内采暖最低功率的需求,电热混凝土的比热容和密度是影响室内升温速率的2个重要因素,降低其比热容和密度能有效缩短室内升温时间。     

碳纤维导电混凝土在路面除冰雪中的应用研究

首先研究了碳纤维混凝土的导电性和电热特性，然后在此基础上，进行了碳纤维导电混凝土板实验室除冰和野外化雪的研究。研究结果表明，利用碳纤维导电混凝土在通电后产生的热量，可有效地清除路面上的冰雪。这一技术的应用，不但将有助于确保冬季道路畅通和行车安全，而且还可避免除冰盐给混凝土结构和环境带来的负面影响。     

布置碳纤维发热线混凝土的电热性能研究

利用碳纤维发热线的电热效应可以进行路面的融雪化冰,为了掌握碳纤维发热线用于路面融雪化冰的特性,根据能量守恒定律,建立并求解碳纤维发热线混凝土电热升温和降温微分方程,得到碳纤维发热线混凝土在升温和降温阶段温度随时间的变化曲线,该曲线综合反映了混凝土的截面尺寸、散热面积、电热功率以及对流辐射换热系数对混凝土升降温过程的影响.通过试验测试布置碳纤维的混凝土电热升温和降温曲线,试验结果与理论计算值吻合较好.     

导电混凝土路面材料的性能分析及导电组分选择

综合国内外文献介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理和制备导电混凝土的理论基础，分析了导电混凝土路面材料应满足的基本性能要求，在分析常用导电组分材料增强混凝土的性能后，提出了用于制备导电混凝土跃同材料的理想导电组分。     

插头插座在不同接触电阻时的火灾危险性

为了确定插头插座在不同接触电阻情况下的火灾危险性，选用了常用的额定电流分别为10A和16A的两种插头插座，研究在不同的接触电阻条件下以及在相同的接触电阻下通过不同电流时插头插座的升温情况。实验发现：在接触电阻增大时，16A插头插座的火灾危险性要大于10A的插头插座；在接触电阻不变时，增大流过插头插座的电流，升温速度会加快，最高温度也会明显提高，火灾危险性增加；在增大接触电阻的同时加大电流，温度会上升得更加明显，插头插座破坏加重，火灾危险性也更大。     

钢纤维-石墨烯导电混凝土受弯过程的力-电效应试验研究

利用石墨烯材料的纳米属性和超强的导电能力,较为领先地对石墨烯导电混凝土进行了初步研究,并针对混凝土材料受弯破坏全过程,研究了石墨烯与钢纤维混杂增强混凝土材料在受弯过程中的力-电效应和受弯机敏性。研究表明,钢纤维导电混凝土在纤维掺量较低时对受弯过程的机敏性较差,而石墨烯的掺入使得钢纤维混凝土的机敏性得到了明显提升,二者在改善导电混凝土的力-电效应方面表现出了明显的正混杂效应。研究发现,可以利用一次线性函数对钢纤维-石墨烯导电混凝土的电阻变化率-挠度曲线进行拟合,电阻变化率与挠度的相关性较好。     

导电混凝土电热除冰化雪的功率分析

分析了目前常用除冰化雪方法的利弊，介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理；从能量守恒的角度分析了导电混凝土电热除冰雪的最低功率需求；实验测试了碳纤维混凝土电热功率与电压的关系，表明碳纤维混凝土通电后产生的热量能够满足冬季路面除冰化雪的需要。     

环境温度和湿度对导电混凝土电热性能的影响

研究了不同导电介质配合比及不同环境条件对导电混凝土电热性能的影响。试验结果表明,在相同环境条件下,钢纤维石墨复合的导电混凝土试件导电性能优于单一导电介质所制作的导电混凝土试件。随着环境温度与湿度的升高,导电混凝土的初始电流、电流增量与温度增量均有所上升。由于导电机理的不同,纯石墨导电混凝土试件受到环境条件的影响比钢纤维复合石墨导电混凝土试件更大。建议采用30℃、100%湿度作为导电混凝土测试的标准环境条件。