谈导电混凝土路面除冰性能的影响因素-论文.pdf

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1、市政·交通·水利工程设计l谈导电混凝土路面除冰性能的影响因素InfluentialFactorsonDeicingPerformanceofElectricallyConductiveConcretePavement王琦(石家庄市公路工程管理处，石家庄05000)WANGQi(ShijiazhuangHighwayProjectManagementOtIice，Shijiazhuang050000，China)【摘要】首次在除冰实验的碳纤维增强导电混凝土板上进行试验，碳纤维混凝土路面除冰过程由有限元法分析，根据能量守恒和有限元法计算的结果，其影响因素包括电加热层、

2、环境温度、厚度、材料参数，并对除冰性能和能量消耗进行了讨论。【Abstract]Thedeicingexperimentofcarbonfiberreinforcedelectricallyconductiveconcre~(CFRC)slabwasconductedinlaboratoryatfirst，thenthedeicingprocessofCFRCpavementwasanalyzedbymeansoffiniteelementmethod．Atlast,basedontheenergyconservationlawandthecomputingres

3、ultsoffiniteelementmethod，theinfluentialfactorsincludingthesettingofelectricheatinglayer，environmentaltemperature，thethicknessofice，materialparameters，anddeicingpowerondeicingperformanceandenergyconsumptionwerediscussed．【关键词】导电混凝土；除冰性能；电热效应；能耗；影响因素【Keywords】electricallyconductiveconcr

4、ete；deicingperformance；electroth=malefect；energyconsumption；influencefactors【中图分类号】U416．216【文献标志硼B【文章编号】1007．9467(2014)07．099-04[DOI]O．13616~．cnki．gcjsysj．2014．07．025融损害及对环境的污染，导致严重的经济损失。因此，对于新1简介型功能混凝土材料及其路面积雪融化的研究非常重要。近年混凝土是一种广泛使用的建材，由于其优异的性能，如强来，美国和加盒大对导电混凝土在除冰和积雪融化方面进行度高、稳定性好、耐磨陛和

5、防滑性，世界各地都在修建混凝土了研究和应用。路面，如桥面、公路路面和机场跑道。在寒冷的冬季，混凝土路导电混凝土是由常规混凝土和一定量的导电性部件组合●面容易积雪和结冰。为了提高冬季旅游安全，冰雪必须移除或J到一起的复合材料。加入适量的导电部件转化为具体的可以路面融化。雪融化最常用的方法是使用道路盐(氯化钠，氯化提高导电性很大，使其成为一种良好的导体，当连接到外部电钙)，该方法是利用盐类来降低水的冰点使雪融化。然而，使用源，在导电混凝土中产生热量。这些热量可使冰或雪快速地融路盐时会引起混凝土和环境的许多不利影响，如钢筋腐蚀、冻化。该技术的应用不仅能有效提高冬季行车安

6、全，又避免使用【作者简介】王琦(1974一)，男，河北石家庄人，工程师。从事工程管路盐的问题。碳纤维增强混凝土是一种良好的建筑材料，具有理研究，(电子信箱)512720373@qq．com。优良的物理机械性能、压缩敏感性、温度敏感性和电热效应。I工程建设与设计ICo，IslnIcI＆~signForProjtet本文中，首次在实验室中进行除冰试验碳纤维增强导电混凝土板的实验，碳纤维混凝土的除冰过程通过有限元法分析。根据能量守恒定律和有限元法的计算结果，其影响因素包括电加热层、环境温度、冰的厚度、材料参数，并对除冰性能和能量、赠消耗进行了讨论。2试验除冰实验是通过将

7、碳纤维混凝土电热板(尺寸为4OOmm×4Jo0mm×4oIrl放进一个冰箱，能够控制温度。实验前，一个25ram厚的塑料泡沫和一个聚乙烯薄膜放在板的底图2除冰过程中的温度时间曲线部，旨在防止导电混凝土板上的热量损失，一定厚度的冰冻在为了方便讨论问题，采用1mxlm的分析单位来建模，导板的表面。在除冰实验中，关了冰箱的电和门。混凝土板与外电混凝土的厚度假定为40mm。由于水平尺寸大于该分析元电源的连接如图I所示，一个电流计和一个电压计用来测板件的四边，四边的热损失忽略不计，只分析表面的冰。导电混凝土的底部假定为绝热边界，且导电混凝土产生的热量没有下降。冰的温度与导电

8、混凝土路面