导电混凝土的导电性能与应用研究

介绍了导电混凝土的导电机理，以及该材料在电磁屏蔽、电热、机敏方面的原理。综述了该材料在电磁屏蔽、电热、机敏方面的研究现状和应用前景，并展望其发展趋势。     

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。     

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。     

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。     

工业废弃料水泥砂浆电磁屏蔽性能研究

选择工业废弃料钢屑和铁砂作为屏蔽介质,掺入到水泥材料中制得水泥基复合屏蔽材料,研究其屏蔽效能和导电性能。结果表明,钢屑水泥基复合材料的导电性能和电磁屏蔽效能会随着钢屑含量的增加而显著增加,在0.3~3GHz频率范围内屏蔽效能最大达到35.65dB,电阻率仅为34.43,另外,水泥基复合材料的厚度对其电磁屏蔽效能影响较大,随着厚度增加其屏蔽效能显著增加。     

接触电阻对导电混凝土电热特性的影响

从理论和实验两方面讨论了接触电阻对导电混凝土测试电阻和电热效应的影响。研究结果表明，不同材料和不同布孚形式的电极与导电混凝土之间的接触电阻不同，在相同的外部电热功率作用下，导电混凝土板的升温速率和升温幅度不同，板内温度分布规律也不同；采用在混凝土中预埋带有孔洞的不锈钢板电极可以有效地减小接触电阻，从而获得良好的电热效应。     

钢纤维-碳纳米管导电混凝土的受弯机敏性试验研究

研究了钢纤维-碳纳米管导电混凝土在受弯过程中的荷载-挠度-电阻变化率之间的关系,研究发现:单掺钢纤维可以提高混凝土的导电性,并可以监测混凝土受弯开裂后的力-电效应,但导电能力与受弯过程的机敏性均较差。引入碳纳米管可以改善钢纤维的搭接效率,同时亦可以改善钢纤维表面的界面过渡区,从而使钢纤维混凝土受弯过程的机敏性得到了明显提升。碳纳米管的导电效率明显高于钢纤维,钢纤维-碳纳米管导电混凝土的受弯机敏性随着碳纳米管掺量的提高而显著提高,但是单纯提高钢纤维的掺量并无法明显改善混凝土材料的受弯机敏性。钢纤维-碳纳米管导电混凝土的电阻变化率-挠度曲线可以采用一次线性函数进行拟合,试件挠度与电阻变化率之间的线性相关性较好。     

浅谈导电混凝土的应用价值

由于导电混凝土电阻率低、电热转化效率高且有一定抗压强特性,这使得目前导电混凝土已经被广泛地应用到生产生活中。主要介绍导电混凝土的种类、性能及其在建筑地面采暖、路面除冰融雪方面的应用。     

碳纤维-石墨导电混凝土力学性能及受弯机敏性研究

为研究导电混凝土受弯过程的机敏性,在混凝土中掺入碳纤维和石墨来改善其力学及机敏性能,试验研究了掺碳纤维和石墨导电混凝土的力学性能,建立了导电混凝土在受弯过程中荷载-挠度-电阻变化率的关系。在导电混凝土中适量用石墨代替碳纤维,可在不影响其力学性能的同时提高导电混凝土机敏性,对石墨-碳纤维导电混凝土挠度-电阻变化率进行拟合,得到挠度与电阻变化率关系的经验公式,且相关性较好。     

石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土的导电性能及机敏性能研究

利用石墨等材料作为导电相，采用注浆工艺，制成了石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土材料（Graphite Slurry Infiltrated Fiber Concrete,简称GSIFCON）。通过GSIFCON材料的导电性能及其在单轴受压条件下的电阻率变化与自身内部损伤之间的机敏关系的研究。研究结果表明：GSIFCON材料具有良好的力学性能和导电性能，其电阻率变化与其内部损伤程度之间有良好的敏感性关系。     

干湿环境中碳纤维水泥砂浆的电热性能

研究了碳纤维水泥砂浆在干燥和潮湿状态下的电导率和电热温升.试验结果表明:当碳纤维掺量为0.3%(质量分数,下同)时,碳纤维水泥砂浆导电主要以水化离子导电为主,其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态的大;当碳纤维掺量由0.3%增加到0.7%时,碳纤维间距离减小,碳纤维水泥砂浆导电逐渐由以水化离子导电为主过渡到以碳纤维隧道效应导电为主,故其在潮湿状态下的电热温升较干燥状态的小,但电导率仍较干燥状态的大;当碳纤维掺量从0.7%增大到1.0%时,碳纤维导电网络形成,碳纤维水泥砂浆导电以碳纤维接触导电为主,水化离子导电相对可以忽略不计,因此其在潮湿状态下的电导率和电热温升均较干燥状态下的小.     

低温电热辐射供暖在住宅中的应用探讨

本文简要介绍了电热辐射供暖系统的几种形式,指出其在住宅中应用的特点,以半导体电热元件供暖为例,探讨了电热辐射供暖系统的设计方法及安装形式。     

太阳能-空气源热泵耦合式沼气池加温系统设计

针对8 m3沼气发酵池设计了一套空气源热泵-太阳能耦合式加温系统,可以根据不同天气切换运行太阳能、太阳能空气源热泵和空气源热泵3种热源模式,以满足沼气池内的加温需求。计算了沼气池加温系统的热负荷,将该系统与电热膜加温系统和地源热泵系统进行了比较,可以分别增加投资效益净现值11866.9元和4726.7元,多投资部分的投资回收期分别为8年和4年。可见,对于小型沼气池工程,采用空气源热泵辅助太阳能热水系统,从节能性与经济性来讲,是一种适宜推广的热源形式。     

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.     

Deformation adjustment of concrete beams laminated with carbon fiber mats

A carbon fiber mat is a sheet composed of intercrossing short carbon fibers, which has more stable and lower electrical resistivity compared with dispersed short carbon fiber mixed in cement. Thereby carbon fiber mats can be used in cement and then make cement structures exhibit obvious electro-thermal effect. In this paper, Electro-thermal properties of carbon fiber mats and an elementary strengthening experiments against deformation of carbon fiber mat cement laminated beams were researched. Firstly, electro-thermal properties of carbon fiber mats were studied. Secondly, carbon fiber mat laminated beams are designed and experiments were conducted to get temperature and deformation responses driven by the electro–thermal effects of the carbon fiber mat cement laminated beams. Finally, some experiments of deformation adjustment were done according to the above experimental results. The results show that deformation of concrete beams upon loads can be reduced even removed, and the beams can be strengthened against deformation.     

可燃气体传感器研究进展

介绍了可燃气体传感器的发展现状,以及半导体式和催化燃烧式可燃气体传感器的原理、敏感材料、元件结构、制造工艺,展望了可燃气体传感器的发展趋势。     

景观格局优化视角下水环境生态空间 适应性发展研究——以大运河沿线台儿庄 古镇为例

水环境生态空间的适应性发展研究对空间生态安全、景观生态系统的可持续发展和景观空间活力的提升具有重要意义。以大运河山东段的台儿庄古镇为例,在景观格局优化视角下,构建水环境生态空间适应性发展框架,提出实践研究思路及适应性发展策略。研究结果表明:1)运用ArcGIS软件对台儿庄古镇水环境生态空间的敏感性进行综合评价,得出运河沿线与龟汪、西塘湾、庙汪的交汇区域为极高敏感区,运河沿线景观绿带区域及古镇水巷区域为高敏感区,古镇商业性建设用地及北部、东部的民居区域属于中低敏感区,基于此构建水环境生态安全体系并划分水环境生态空间管控分区;2)台儿庄古镇下垫面径流量为0.828,应适度增加透水性材料,提高水环境系统的生态循环功能;3)增加古镇空间界面中的水环境景观,提升景观空间活力。研究结果可进一步为大运河沿线的古镇聚落水环境生态系统的适应性发展提供可借鉴的思路和方法。     

昆明生态城规划（中国昆明）

昆明生态城的规划概念是基于对该地域自然历史进程的理解。总图的目标就是寻求在生态修复中的景观和敏感的开放之间重新建立平衡。通过运用分水岭的规划方法来划定最敏感的地段，然后找出合适的开放区域，重建健康、机能的分水岭的观点推动着设计理念。SWA将恢复森林植被作为其宏观的设计思想，