低电压下钢纤维石墨导电混凝土升温性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2013年第6期混凝土与水泥制品2013No．66月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCIJune低电压下钢纤维石墨导电混凝土升温性能研究钱兴，赵若红，傅继阳(广州大学广东高校结构安全与健康监测工程技术研究中心；广州市结构安全与健康监测重点实验室，510006)摘要：在混凝土中掺加钢纤维和石墨制备道路桥梁融雪除冰用导电混凝土，并在36V人体安全电压作用下进行升温实验，得出不同配合比导电混凝土升温性能曲线，通过对比分析发现．混合掺加钢纤维和石墨材料比单独使用一种材料的升温性能要好，其中掺加

2、质量分数为2％钢纤维加1．67％石墨的导电混凝土升温性能最优，且抗压强度满足设计要求。关键词：导电混凝土；安全电压；融雪除冰；钢纤维；石墨Abstract：Atypeofconductiveconcretecontainingsteelfiberandgraphiteisdevelopedforheatinganddeicing．Forthepurposeofobservingtheheatingperformanceoftheconductiveconcrete，anheatingexperimentisconductedat36Vwhic

3、hisansafevoltageforhumanbody．Theresultsofexperimentshowthattheheatingperformanceoftheconcretebothaddingsteelfiberandgraphiteisbetterthanthatoftheconcreteonlycontainingsteelfiberorgraphite．Andtheconduc—riveconcretecontaining2％steelfiberand1．67％graphitehasthebestheatingperfor

4、mance．andthecompressivestrengthoftheconcretesatisfiesthedesignrequirementsaswel1．Keywords：Conductiveconcrete；Humansafetyvoltage；Heatinganddeicing；Steelfiber；Graphite中图分类号：TM344．1文献标识码：A文章编号：1000—4637(2013)06—37—030前言水泥：P·C32．5级，容重3100kg／m。，初凝时间我国北方地区冬季常常出现冰雪天气，2008年≥45min，碱

5、含量0．6％。全国范围出现雪灾，仅京珠高速就出现了长达36h砂：中砂，平均粒径O．25～0．5mm，≤O．25mm粒的持续交通堵塞。冰雪灾害对道路、桥涵等交通设径砂占50％。施的安全性和耐久性危害严重。传统的机械除冰工石：10～20mm级配良好的碎石。作效益低，撤盐除冰等化学方法容易造成环境污减水剂：T120，密度(1．09-sO．03)kg／m，减水率染．更容易造成混凝土材料的氯离子侵害。因此，在14％，浅棕色微粘液体；固含量(22+2)％；氯离子含不影响结构安全和周边环境的基础上急需发展一量≤0．03％。种高效的融雪除冰方法。上世纪70年

6、代已经有人石墨：导电性良好的高纯石墨粉，粒径4～提出在混凝土中添加碳纤维、钢纤维等导电材料以lOIxm．含碳量9O％～99．9％。含水率<0．5％。改善混凝土性能，实现自动融雪除冰I，但现有导钢纤维：导电性良好的Cs04—08／32型钢纤维，电混凝土融雪除冰试验一般采用的均为高电压。A．长(40+1)mm，宽(4±0．1)mm，抗拉强度600MPa。Perez等人嘲利用200V左右的电压进行长期的融雪1．2配合比设计除冰：ChristopherY．Tuan教授同将导电混凝土应用面层以C40混凝土配合比设计方法确定，具体到RocaSpur大桥桥

7、面，在208V电压作用下成功实配合比为水泥：砂：石子：水：减水剂=1．00：1．37：现了融雪除冰。但高电压融雪除冰系统在使用中难2．73：0．36：0．015。在面层混凝土配合比基础上，以一以保证安全性，且耗电量巨大。鉴于此，本试验拟在定质量比掺人钢纤维和石墨作为导电材料，钢纤维混凝土中添加钢纤维与石墨，研发一种在人体安全掺加比例为1％～5％，石墨掺加比例分别为0．56％、的36V电压下，施工方便，强度可靠，且升温性能良0．93％、1．30％和2．04％。好的融雪除冰混凝土材料。1．3混凝土制备设备与工艺1试件的制备采用40cmx30cmx

8、5cm混凝土板模拟融雪除冰1．1原材料路面。力学性能测试采用150mmx150mrnx150mm立方体试块，混凝土搅拌使用HJw一60型单卧轴强制基金项目：广东省科