碳纤维-石墨复合水泥基材料导电性能的试验研究

在石墨水泥基材料中掺入低电阻率且具有阻裂功能的短切碳纤维可以提高材料的导电性能.试验研究了环境温度、碳纤维长度及组合长度碳纤维等对石墨水泥基材料电阻率的影响.结果表明,碳纤维可以改善石墨水泥基材料的性能,组合长度碳纤维的掺入有利于材料导电网络的形成.     

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。     

直接电养护对混凝土性能的影响

以石墨和碳纤维为导电相材料,研究了石墨掺量（2%、4%）和养护方式（标准养护、直接电养护）对混凝土抗压强度和微观结构的影响,分析了直接电养护时间与试件内部温度和电阻率之间的关系。结果表明：掺入适量导电相材料可以改善混凝土的力学性能,提高混凝土的导电性能;直接电养护可以提高混凝土的内部温度,促进水化反应进程,提高混凝土的抗压强度,且对早期抗压强度的提高效果更大;随着直接电养护时间的增加,混凝土的电阻率不断增大,导电性能降低;直接电养护可以有效减小混凝土中凝胶孔的孔径,改善混凝土的孔结构。     

导电沥青混凝土的导电机理研究

在普通沥青混凝土中掺入导电相材料,可以制备出导电性能优良,用于路面融雪除冰的沥青路面材料。以不同导电相(石墨、碳纤维、炭黑)作为导电材料,以沥青混合料为基体,配置导电沥青混凝土路面材料,研究其导电机理。试验研究表明导电沥青混凝土的电阻率随着导电相材料种类以及掺量的不同而变化,可以用于融化路面冰雪,有效地抵制冰雪灾害对于交通运输的不利影响。     

碳纤维增强水泥基复合材料的制备及其性能研究

以碳纤维为增强相制备分散均匀的碳纤维增强水泥基(CFRC)复合材料,研究了碳纤维长度、掺量和成型工艺对CFRC复合材料性能的影响。结果表明:掺入碳纤维后,CFRC复合材料的力学性能有所提高,电阻率明显降低;采用10 mm碳纤维、掺量为0.6%时,CFRC复合材料的抗压强度最大提高了22.6%;碳纤维掺量相同时,碳纤维越长,电阻率越小;采用振动压实法成型试件,更有利于提高CFRC复合材料的导电率。     

碳纤维—硫铝酸盐水泥复合材料的制备及其性能研究

本文以硫铝酸盐水泥为基体材料,以改性后的碳纤维为功能导电组分,采用浇筑成型制备出碳纤维—水泥基导电复合材料,并对该种材料的力电性能进行了研究。扫描电子显微镜分析发现,改性后的碳纤维表面纤维层部分被腐蚀,并在表面出现了凹坑。能谱分析发现,改性后碳纤维表面成分中多了钾、钠、钙等元素。该复合材料的抗压强度随碳纤维的掺入量增加而增加。当掺入量为0.6%时,强度达到最大值。试样的电阻率随碳纤维掺入量增加而逐渐降低,当掺入量达到0.8%时,其电阻率达到最小值。其中,重铬酸钾改性后碳纤维的性能优于高锰酸钾改性后碳纤维的性能。     

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。     

炭黑碳纤维复相导电混凝土的导电性能研究

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。     

导电沥青混凝土的电热和力学性能研究

以碳纤维作为导电材料,以沥青混合料为基体,可以制备出导电性能优良,用于路面融冰化雪的沥青路面材料.研究其导电机理、电热性能以及在车辆荷载作用下内部应力分布.数值算例表明,导电沥青混凝土具有优良的力学性能,能满足道路行车需求,且在一定的输入电压下产热,可以融化路面冰雪,有效地抵制冰雪灾害对交通运输的不利影响.     

碳纤维导电集料混凝土的导电性研究

利用自行制备的导电功能集料进行碳纤维导电混凝土的制备,并对制备得到的混凝土进行了中长期龄期的电性能测试,研究表明,在碳纤维掺量为0.3%,0.6%,0.9%的碳纤维混凝土中掺加导电集料可以有效的改善导电性能,提高混凝土的电稳定性,并可以在形成导电通路时减少纤维的用量。证明了以导电集料取代或部分取代普通集料制备导电混凝土的可行性。     

导电砂浆及其性能稳定性研究

利用单因素实验与正交实验研究了焦炭末、碳纤维及氯化镁对导电砂浆电阻率和结构的影响。实验结果表明,砂浆电阻率随焦炭末、碳纤维及氯化镁加量的增大而减小。采用导电物质碳纤维为0.5%,焦炭末为14%,氯化镁为3%的优选配比,电阻率能达到75Ω.cm,通电发热对导电砂浆的力学性能及内部结构没有影响。     

导电混凝土技术

本文综合论述了导电混凝土的特性、分类与应用。分析了适用于导电混凝土的导电相材料的性能要求以及常见类型。重点讨论了碳纤维混凝土的导电机理、性能及其影响因素。     

碳纤维钢渣混凝土的性能研究

以碳纤维和钢渣为功能导电基元材料,通过合理的添加制备了导电混凝土。探讨了碳纤维含量一定条件下,不同钢渣含量的对混凝土抗压强度和电阻率的影响;研究了碳纤维钢渣混凝土电阻率在外荷载作用下从加载至最终破坏的全过程。结果表明在碳纤维混凝土中通过添加一定量的钢渣能够改善混凝土的导电能力从而降低碳纤维的使用量。利用碳纤维钢渣混凝土的力电效应,碳纤维钢渣混凝土可作为自监控断裂损伤材料。     

纤维和车辙剂对沥青混合料路用性能的影响研究

为了探究纤维和车辙剂共同作用对沥青混合料路用性能的影响,将聚酯纤维和抗车辙剂掺入沥青混合料中,通过宏观性能试验对沥青混合料的高低温和水稳性能进行研究。结果表明,聚酯纤维单掺、抗车辙剂单掺、两种材料复掺均可改善沥青混合料的高温和水稳性能,聚酯纤维可有效改善沥青混合料的抗弯拉性能,但抗车辙剂对沥青混合料的最大弯拉应变不利。车辙剂和聚酯纤维复掺对沥青混合料的改善效果更佳。     

稻壳灰与混杂纤维对超高性能混凝土的影响作用研究

超高性能混凝土(UHPC)具有优异的力学性能、耐久性且能减轻结构自重、降低材料使用量,具有广阔的应用前景.但UHPC中大量采用超细硅灰与钢纤维等材料,成本较高.对此,拟采用稻壳灰取代一定量硅灰,选用聚丙烯纤维、玄武岩纤维与钢纤维混杂,通过测试UHPC的流动度、静动态力学性能、收缩变形与氯离子扩散系数,研究稻壳灰与混杂纤...