【摘要】：采用石墨粉制備導(dǎo)電混凝土,觀察導(dǎo)電混凝土性能和微結(jié)構(gòu)的變化。研究結(jié)果表明:導(dǎo)電混凝土的強(qiáng)度隨著石墨粉摻量的增加而下降。導(dǎo)電混凝土的電阻率隨石墨粉細(xì)度和摻量的增大而降低,持續(xù)通電后,溫度都升高,呈良好的電熱效應(yīng)和發(fā)熱效果。石墨粉對(duì)導(dǎo)電混凝土水化產(chǎn)物的影響較小,隨著石墨摻量和細(xì)度的加大,對(duì)體系中孔隙填補(bǔ)效果更好,更易形成導(dǎo)電通路。
【圖文】：

3176試驗(yàn)與技術(shù)硅酸鹽通報(bào)第36卷混凝土的試件尺寸為100mm立方體，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。可以看出，不論是在G325組還是G5000組，隨著石墨粉摻量的增加，混凝土的強(qiáng)度均呈下降趨勢(shì)，且初期下降幅度較大，之后隨著齡期增長(zhǎng)下降趨勢(shì)減緩。各試件的強(qiáng)度均隨齡期的增加而增大，前期試件強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，90d后增長(zhǎng)速度趨于平緩。混凝土強(qiáng)度隨著石墨摻量增大而降低原因主要有三方面:一是由于石墨的摩擦系數(shù)小于0．1，具有良好的潤(rùn)滑性。在石墨摻量較大時(shí)，石墨顆粒間的接觸面積增大，摩擦阻力減小，使試件的抗壓強(qiáng)度下降［12］;二是由于石墨與水泥材料的親水性不同，，兩者混合過(guò)程中產(chǎn)生的界面結(jié)合力較小，且隨石墨摻量的增大而減小，試件的強(qiáng)度由此降低［13］;三是由于石墨的需水量大，混凝土的拌和用水量隨著石墨摻量增大而增加，水灰比相應(yīng)增大，導(dǎo)致強(qiáng)度下降［14］。圖1導(dǎo)電混凝土的抗壓強(qiáng)度(a)G325組;(b)G5000組Fig．1Compressivestrengthoftheconductiveconcrete(a)G325group;(b)G5000group3．2導(dǎo)電性能圖2、圖3分別是G325組、G5000組的電阻率:導(dǎo)電混凝土的電阻率隨石墨粉摻量的增加而顯著減校G5000組試件的電阻率比G325目組要小一個(gè)量級(jí)，隨著石墨粉細(xì)度的增加，混凝土的導(dǎo)電性能顯著提高。石墨粉混凝土體系中導(dǎo)電是大量的石墨顆粒在基體中連通形成導(dǎo)電通路為主，基體材料自身離子及電子導(dǎo)電為輔。隨著石墨粉摻量的增大，導(dǎo)電顆粒在基體中形成相互連通的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使試件的電阻率減小，導(dǎo)電效果更好。而較小的粒子粒徑，使得同樣的摻入質(zhì)量下?lián)碛懈鄶?shù)量的導(dǎo)電粒子，形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更為完善，導(dǎo)電效果也更好。圖2G325組石墨摻量與電阻率的關(guān)系Fig．2RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG325group圖3G500

3．2導(dǎo)電性能圖2、圖3分別是G325組、G5000組的電阻率:導(dǎo)電混凝土的電阻率隨石墨粉摻量的增加而顯著減校G5000組試件的電阻率比G325目組要小一個(gè)量級(jí)，隨著石墨粉細(xì)度的增加，混凝土的導(dǎo)電性能顯著提高。石墨粉混凝土體系中導(dǎo)電是大量的石墨顆粒在基體中連通形成導(dǎo)電通路為主，基體材料自身離子及電子導(dǎo)電為輔。隨著石墨粉摻量的增大，導(dǎo)電顆粒在基體中形成相互連通的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使試件的電阻率減小，導(dǎo)電效果更好。而較小的粒子粒徑，使得同樣的摻入質(zhì)量下?lián)碛懈鄶?shù)量的導(dǎo)電粒子，形成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更為完善，導(dǎo)電效果也更好。圖2G325組石墨摻量與電阻率的關(guān)系Fig．2RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG325group圖3G5000組石墨摻量與電阻率的關(guān)系Fig．3RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG5000group為考察導(dǎo)電混凝土的融雪除冰效果，測(cè)試其電熱效應(yīng)�？紤]到試驗(yàn)的安全性，對(duì)試件通以24V交流電壓。試塊標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d后，擦干表面水分，除頂部之外的五個(gè)面均以高密度泡沫板覆蓋，外層再以保鮮膜包裹，起絕熱保溫的效果。每隔30min以GM320紅外測(cè)溫儀測(cè)量試塊表面中心溫度，如表3所示:摻加石墨粉后，試件溫度隨通電時(shí)間增加而升高。基準(zhǔn)試件溫度近乎沒(méi)有變化，石墨粉混凝土在通電的前150
【作者單位】： 襄陽(yáng)汽車(chē)職業(yè)技術(shù)學(xué)院;武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：湖北省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(2014-721-1-8)
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

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本文編號(hào)：2524910