钢纤维导电混凝土制备及其典型接地体接地电阻的研究

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1、重庆大学工程硕士学位论文中文摘要摘要本文首先针对电力系统的具体应用，分析导电混凝土在工程应用中应该满足的具体要求，而获得增强混凝土导电性能的方法。分析结果表明：提高混凝土导电性能的方法主要有两种，一种就是摸索一种合适的混凝土基体，使其复合材料在固化后基体还存在足够多的自由离子与电子，进而提高其导电性能。另一种是寻找一种良好的作为添加剂的分散相、多种添加剂的协同效应以及处理工艺，使其能够构建一种良好导电网络，从而能提高其导电性能。然后通过实验室制备具有不同钢纤维含量以及石墨含量的导电混凝土，并对导电混凝土的性能进行研究，研究结果表明：石墨属于强导

2、电物质，同时由于混凝土属于层状片层结构，其加入混凝土后会以薄片状态分散于混凝土基体相中，并且这种片层结构的厚度近乎纳米级别，因此分散于基体中石墨的比表面积很大。这种比表面积大能够造成石墨与混凝土基体的接触面积很大。因此这种很大的接触面积有利于充分发挥石墨作为导电相的作用。从而，加入石墨会降低混凝土的电阻率。而钢纤维虽为导电物质，但是由于其属于微米级的纤维，这种结构相比石墨近乎纳米级别的片层结构具有很小的比表面积，因此钢纤维的加入对于导电效果的增加不如石墨明显。但是，由于石墨加入会大大的降低混凝土强度。因此，需要在加入石墨同时还需加入钢纤维进行强

3、度增强。混凝土中能够自由移动的水分的存在能够使得电阻率大大降低。水泥的养护期是发生凝固的过程，在水泥凝固过程中，水泥中的大量水分会成为固定水。这些固定水无法为混凝土贡献额外电导率。因此混凝土电阻率在养护期内，随着养护时间的延长而上升。最后对导电混凝土作为典型接地体的接地电阻进行计算。计算结果表明：导电混凝土接地电阻与其作为接地体的形状、接地体的掩埋垂直尺度、水平尺度以及其周围土壤电阻率有关。利用导电混凝土作为接地体相对其他接地体具有成本低，耐腐蚀，耐久性强等优点。关键词：导电混凝土，不锈钢纤维，电性能，接地重庆大学工程硕士学位论文英文摘要ABS

4、TRACTFirstly，basedontheapplicationofpowersystemgrounding，theperformanceparameterofconductiveconcreteandmethodstoenhancetheconductivityofconcretewasstudied．Thestudyresultsshowedthat：twomethodsCanbeusedtoimprovetheconductivityofconcretes；thefirstoneistofoundapropermatrixthatdo

5、esnotrestrainthefreecarriers．TheothermethodistofoundagoodconductivedispersionthatCallprovidelargequantityfreecarriers．Andaproperpreparationprocessisalsoneeded．Secondly，conductivityconcretesthatcontaindifferentmountsofsteelfiberandgraphitewerepreparedinthelaboratory．Besides，c

6、onductivepropertiesoftheseconcretewereinvestigated．Theresultshowsthat：asmallmountofgraphiteCanleadtoarapiddecreaseoftheconcrete’sconductivity．AndtheadditionofsteelfiberCannotdecreasetheconductivityofconcreterapidly．Becauseofthenano-sizedlayerofgraphiteandlargesurfaceareasrat

7、ionofgraphite，graphiteparticlesdispersedinconcretematrixcarlleadtoalargenumberofconductivepathtotheconcretematrix．However，thesteelfibercannotleadSOmanyconductivitypathsbecauseofitslowsurfacearearatio．Furthermore，Resistancesofthreetypicalgroundingbodiesthatmadeofconductivityc

8、oncretewerecalculatedinthisthesis．Theresultsshowedthattheresistanceisdepend