炭黑导电混凝土和碳纤维炭黑导电混凝土电热试验

目的为开发出融雪化冰或室内升温用的新型功能混凝土材料,研究炭黑导电混凝土(Carbon Black Conductive Concrete)和复掺碳纤维炭黑导电混凝土(Carbon fiber-carbon Black Diphasic Conductive Concrete)的导电性能以及电热效应.方法通过制作两种材料插有电极的立方体混凝土试块并测量记录不同龄期下的电阻率,比较分析两种材料的导电性能,并考虑碳纤维对导电性的影响作用.将两种材料试块分别串联进直流电路中,观察其通电发热情况并比较发热效果和电阻率的变化情况.结果相对于炭黑导电混凝土,复掺碳纤维炭黑导电混凝土的导电性更好,其中炭黑掺量为1%、碳纤维掺量为2%的试块电阻率低于100Ω·cm.两种材料通电发热速率均比较稳定且升温效果较好.单掺炭黑导电混凝土试块电阻率随通电时间延长变化较稳定,而复掺碳纤维炭黑试块电阻率受极化效应影响较大.结论相对于单掺炭黑导电混凝土,复掺碳纤维炭黑导电混凝土有更好的导电性,但其电阻率稳定性还有待研究.而单掺炭黑导电混凝土在通电发热试验中,其电阻率变化较小,具有较好的电阻率稳定性.     

石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土导电机理研究

系统地研究了石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土（GSIFCON）的导电性能。试验研究了不同掺量石墨对石墨砂浆的流动性和GSIFCON的力学性能的影响,并优选出了石墨的最佳掺量。分别测定了在交流电和直流电作用下,GSIFCON的电阻率变化。试验结果表明,石墨掺量对GSIFCON电阻率变化有明显的影响且存在明显的渗滤阈值。通过对SIFCON（砂浆渗浇钢纤维混凝土）和GSIFCON电阻率变化的分析,给出了GSIFCON的导电机理模型。     

电极对碳纤维导电发热混凝土性能的影响

研究了四电极法和埋入电极法得到的电阻差异性规律，同时也研究了埋入不锈铜片电极及埋入网状电极在电阻率、电热效果方面的差异，提出了可采用上下式电极来制作导电发热混凝土的方案，并将路面融雪化冰用碳纤维导电混凝土所需的碳纤维体积含量降低到了0．22%，不仅可以大幅降低制作发热混凝土的成本，而且还可以提高发热混凝土铺层的强度。     

采暖热负荷的计算方法及软件

本文通过对采暖热负荷两种不同计算方法的研究，指出了应用无因次综合公式计算热负荷总量的方便之处，编制了较为准确、实用的计算机软件。     

外窗采暖能耗的动态计算方法

采用动态计算方法，可以利用典型的年逐时室外气象数据来计算外窗的采暖能耗，综合考虑室外空气温度、太阳辐射等因素的影响，以提高计算准确度，进而较准确地把握太阳辐射对外窗采暖能耗的影响．笔者归纳整理并给出了适合于建筑外窗采暖能耗分析的动态计算方法及其相关公式，可方便于计算机编程计算．     

关于采暖居住建筑耗热量指标的检验方法

准确确定建筑物的采暖耗热量指标,是检验建筑节能技术研究与推广的重要手段。确定建筑物采暖耗热量指标的方法,主要有通过建筑物热特性参数计算得到的围护结构测试法和通过对采暖系统供热量测试得到的采暖系统测试法,本文对两种方法进行了分析,并针对居住建筑采暖耗热量指标的检验方法提出了建议。     

石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土导电机理研究(英文)

系统地研究了石墨砂浆渗浇钢纤维混凝土(GSIFCON)的导电性能。试验研究了不同掺量石墨对石墨砂浆的流动性和GSIFCON的力学性能的影响,并优选出了石墨的最佳掺量。分别测定了在交流电和直流电作用下,GSIFCON的电阻率变化。试验结果表明,石墨掺量对GSIFCON电阻率变化有明显的影响且存在明显的渗滤阈值。通过对SIFCON(砂浆渗浇钢纤维混凝土)和GSIFCON电阻率变化的分析,给出了GSIFCON的导电机理模型。     

住宅建筑采暖空调能耗模拟方法的研究

住宅建筑的采暖空调能耗受室内居住人员行为方式的影响,在调查研究基础上,确定了两种反映室内居住人员行为方式的计算模式。在两种不同计算模式下,利用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区同一住宅建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与调研结果进行比较,分析计算模式对上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响,从而获得能正确反映上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的模拟计算方法。此方法可用于上海地区住宅建筑采暖空调的能耗分析与评价,并正确指导住宅建筑的节能设计。     

外墙及屋顶采暖能耗动态计算方法

利用典型年逐时室外气象数据，采用动态计算方法来计算外墙及屋顶的采暖能耗，综合考虑了室外空气温度、太阳辐射等因素的影响，提高了计算准确度，进而较准确地把握太阳辐射对外墙及屋顶传热耗热量的影响．经归纳整理，给出了适合于建筑外墙及屋顶采暖能耗分析的动态计算方法及其相关公式，可便于计算机编程计算。     

导电混凝土电热层布置对路面除冰效果的影响

介绍了导电混凝土的概念及碳纤维混凝土的电热效应；从能量守恒的角度分析了导电混凝土电热层的不同布置对混凝土路面融雪化冰效果的影响。分析结果表明，采用导电混凝土覆层的形成布置电热层可取得较好的融雪化冰效果，导电混凝土覆层的厚度为40－50mm。     

融雪化冰用钢渣导电沥青混凝土的电阻稳定性

探讨了不同石墨掺量下钢渣导电沥青混凝土(conductive asphalt concrete using steel slag as aggregate,CACS)的电阻稳定性,研究了温度、氯盐溶液、载荷变化对钢渣导电沥青混凝土电阻率的影响.试验表明,钢渣作为集料复掺石墨制备出的钢渣导电沥青混凝土,电阻随时间变化小,在氯盐溶液中其电阻稳定性也良好.钢渣导电沥青混凝土的电阻呈现明显的正温度系数效应(positive temperature coefficient,PTC),电阻率随着温度的升高而逐渐增加,具有良好的温敏性;电阻率随着压力的增大而减小,卸载后电阻率有所增加,但不能完全恢复到原来的电阻率.     

碳纤维致热混凝土的阻温特性研究

研究了不同碳纤维含量的混凝土 2 8d导电性和抗压强度。研究发现 ,碳纤维混凝土具有优良的导电性和力学性能 ,在碳纤维含量为 1.0 %时 ,抗压强度达到最大值 ,而碳纤维含量高于此值 ,导电性也无明显下降。同时还对碳纤维混凝土进行了电热效应实验 ,实验表明 ,碳纤维混凝土具有良好的电热效应和阻温特性 ,表现出 PTC效应和 NTC效应。当温度低于 10 0℃左右时 ,NTC效应占主导地位 ;当温度高于 10 0℃左右时 ,PTC效应占主导地位。     

碳纤维导电混凝土电热升降温规律研究

根据能量守恒定律建立并求解了碳纤维混凝土电热升温和降温微分方程,得到了碳纤维混凝土在升温和降温阶段温度随时间的变化曲线,该曲线综合反映了碳纤维混凝土的散热面积、电热功率和对流辐射系数对升温过程的影响;实验测试了碳纤维混凝土电热升温和降温曲线,实测结果与计算值吻合较好.     

融雪化冰用碳纤维混凝土的导电性能研究

阐述了将用于路面融雪化冰的导电性能优良的碳纤维混凝土的制作过程，特别说明了一种效果较好的电极的制作方法，并通过实验分析了该种导电混凝土电阻率与碳纤维的种类、电极大小的关系以及电阻随龄期及温度的变化情况，结果说明制作出的导电混凝土具有良好的性能，可用于工程实际。     

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。     

混凝土的比电阻试验测试分析

通过对混凝土的比电阻的试验测试和分析,指出水泥、骨料、导电物质三者都 是影响混凝土的比电阻的因素,但是导电物质是影响混凝土比电阻的重要因素．     

An Improvement in Electrical Properties of Asphalt Concerete

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｆｏｒａｂｏｕｔｔｅｎｙｅａｒｓ .Ｓｏｍｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅａｃｈｉｅｖｅ ｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄ[1- 6] .Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｃｅｍｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅｉｓａｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｌａｎｄｓｍａｒｔｍａｔｅｒｉａｌ,ｗｈｉｃｈｈａｓａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ…     

Electrical Conductivity of the Carbon Fiber Conductive Concrete

This paper discussed two methods to enhance the electrical conductivity of the carbon fiber（CF） electrically conductive concrete. The increase in the content of stone and the amount of water used to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon fibers can decrease the electrical resistivity of the electrically conductive concrete effectively. Based on these two methods, the minimum CF content of the CF electrically conductive concrete for deicing or snow-melting application and the optimal ratio of the amount of water to dissolve the methylcellulose and marinate the carbon fibers were obtained.