炭黑碳纤维混凝土及炭黑混凝土电热性能试验

为了研究炭黑导电混凝土和炭黑碳纤维导电混凝土的导电性能以及电热性能,将两种材料的试块分别串联进直流电路中,观察两种材料的通电发热情况,并比较两种材料发热效果和电阻率的变化情况.试验研究结果表明:相对于炭黑导电混凝土试块,炭黑碳纤维导电混凝土试块的导电性更好,其中炭黑质量分数为1%、碳纤维质量分数为2%的炭黑碳纤维导电试块电阻率低于100Ω·cm;两种材料试块通电发热均比较稳定,且升温效果较好;炭黑导电混凝土试块电阻率在通电后比较稳定,而炭黑碳纤维导电混凝土试块电阻率随通电时间延长而增大.     

导电沥青混凝土发热性能实验研究

为研究导电沥青混凝土发热的影响因素及发热效果,优化沥青混合料配合比,制作导电试块,分析电压和纤维质量分数对试块发热升温的影响,并进行真雪的融化试验.结果表明:电压越高发热升温越高,安全电压12,24和36V均能满足要求;碳纤维质量分数越大升温越高,达到0.23%后温度升高趋于稳定,0.28%时发热升温性能最好;通电24V具有良好的融雪效果,随着通电时间的延长导电沥青混凝土的融雪效率成倍增加,通电20,40和60min时,融雪效率分别提高了50.00%,66.67%和91.67%.     

碳纤维钢渣混凝土强度及导电性能研究

将碳纤维和钢渣复相导电组分加入到水泥基中制备成导电混凝土,不仅能起到增强的作用,而且还具有良好的导电性能.通过试验的方法,探讨了碳纤维含量不同的两组混凝土随钢渣掺量对抗压强度和电阻率的影响.试验结果表明:在碳纤维混凝土中加入一定量的钢渣,不仅能有效增加混凝土的抗压强度,而且能够改善纤维混凝土的导电性能.在不影响混凝土导电性能的条件下,通过掺加钢渣降低碳纤维的使用量,节约导电混凝土的材料成本.     

复相机敏混凝土弯敏特性研究

为了研究碳纤维（CF）、镀铜钢纤维（SF）、多壁碳纳米管（MWCNTs）和炭黑（CB） 4种功能材料掺量对复相机敏混凝土抗弯强度、电阻率与弯敏特性的影响规律,通过改变4种功能材料掺量方法设计了9组对比试验,分别采用二电极法、三点加载法测试试样的电阻率与弯敏性能。结果表明：（1）CF与SF是影响复相机敏混凝土弯敏特性的主要因素。（2）当4种导电材料的掺量比（CF∶SF∶MWCNTs∶CB）为1.2∶4∶0.25∶4时,试块28 d电阻率为887.5 ?·cm;当4种导电材料掺量比为0.3∶4∶0.5∶2时,试块抗弯强度最高;当构件挠度达到4 mm时,最大电阻变化率为158%,受弯机敏性较好,回归方程相关系数均大于0.95,复相机敏混凝土在受弯过程中电阻变化率与挠度变化关系相关性较好。     

基于均匀试验的碳纤维混凝土导电性研究

采用均匀设计方法对碳纤维混凝土(Carbon Fiber Reinforced Concrete,以下简写为CFRC)的导电性进行试验研究,并对其导电机理进行分析.借助DPS软件对试验结果进行处理,从而获得精度较高的以其电阻率为指标的回归方程,利用Matlab优化工具箱对回归方程进行优化,得到碳纤维、分散剂、硅灰最佳含量,同时从试验中得到各样本电阻率与龄期的关系曲线.     

炭黑/硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性

研究了炭黑 /硅橡胶复合型导电橡胶的导电特性 .对升温过程中导电硅橡胶电阻变化的过程及导电粒子含量对导电硅橡胶电阻温度特性的影响进行了研究 ,测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加力时电阻的弛豫时间 .分析了温度对电阻特性影响的机理 .     

电解质对离子导电混凝土电阻率的影响

普通混凝土电阻率很大,电解质溶液具有较好的导电性能且廉价易得,本文利用二电极法研究了电解质种类、电解质掺量、水灰比、导电温度等因素对离子导电混凝土电阻率的影响规律。实验结果表明,随电解质掺量、水灰比、导电温度的增加电阻率减小;以CaCl_2为导电相,掺量在1%~2%,水灰比为0.45,灰砂比为1:1时,离子导电混凝土的电阻率最小,且对离子导电混凝土的强度影响不大。由此表明,在混凝土中掺入电解质可以降低离子导电混凝土的电阻率,制备的离子导电混凝土通电后可应用于融雪化冰及电加热等实际工程应用中。     

碳纤维掺量对单筋拉拔混凝土试件界面力学性能的影响

将单丝钢筋与混凝土的界面看作为独立的材料相,分别运用物理实验和数值模拟方法研究了单筋拉拔过程中碳纤维掺量对碳纤维增强混凝土(CFRC,Carbon Fiber Reinforced Concrete)试件粘结滑移性能的影响.物理实验表明,相比于普通混凝土,单筋在碳纤维增强混凝土基体中的拉拔粘结强度随着碳纤维掺量的增加而增强.数值模拟分析结果得到了材料试件的整体力学性能指标,再现构件的拔出破坏演化过程,表明它是一个细观损伤不断萌生、扩展、滑移并最终拔出破坏的渐进过程,单筋拔出损伤演化过程的声发射结果揭示了试件的失稳破裂机理.     

石墨导电混凝土的制备与性能

为研究石墨混凝土的力学及电学特性,以C30混凝土为基准分别制备不同石墨掺量的石墨导电混凝土,分析石墨对混凝土拌合物和易性的影响,以及石墨混凝土在不同养护龄期时抗压强度及电阻率的变化.结果表明：加入石墨后混凝土的流动性明显变差,坍落度下降约25％,黏聚性和保水性下降明显.掺加5％和10％石墨的混凝土养护28 d时抗压强度分别下降了约50％和77％.加入石墨的混凝土导电性有所提高,掺加5％和10％石墨的混凝土养护28 d时电阻率分别为未加石墨混凝土的千分之一和五千分之一.该研究为混凝土改性提供了借鉴.     

碳纤维混凝土的导电性及其影响因素分析

以碳纤维作为导电基元材料,并利用羧甲基纤维素钠（CMC）对碳纤维表面进行改性,制备了一种导电性能良好的碳纤维导电混凝土．通过SEM微观测试,评价了所制备的导电混凝土中碳纤维的分散性,并分析了纤维体积掺量、水胶比、养护龄期对碳纤维混凝土导电性能的影响．结果表明,CMC能够明显改善碳纤维在混凝土中的分散性;水胶比和纤维掺量是影响碳纤维混凝土导电性能的主要因素,当混凝土的水胶比为0．6、碳纤维体积率0．62％时,所制备的碳纤维混凝土电阻率小于0．20Ω·m,满足电网工程中接地降阻技术的要求．     

基于车辆超载预警系统的导电混凝土导电性能研究

通过正交实验设计，进行了基于车辆超载预警系统的不同导电材料掺量比条件下导电混凝土导电性能探究.实验结果表明：1.2 MPa荷载以内，导电性能随着荷载的增大而增强，但增强趋势逐步衰减；通过压敏性分析，得出钢纤维体积分数0.15%、石墨体积分数1.00%、碳纤维体积分数0.35%、硅灰质量分数3.50%为导电材料的最佳掺量比；4种导电材料对导电混凝土压敏性和电阻的影响由强到弱分别为钢纤维、硅灰、石墨、碳纤维和硅灰、钢纤维、碳纤维、石墨；随着碾压次数的增多，试件的压敏性降低而压力敏感特性趋于稳定，第4次实验后压敏性下降3.5%,电流-荷载曲线均呈现先增大后减小的趋势.     

钢渣-碳纤维复相导电混凝土抗裂性研究

抗裂性是衡量混凝土性能的重要指标.文章以混凝土脆性系数与特征长度作为混凝土抗裂性评价指标,研究了短切碳纤维掺量、复掺粉磨钢渣掺量混凝土抗裂性的影响.结果表明,适量单掺短切碳纤维可降低混凝土的脆性系数和特征长度值,有效改善混凝土的抗裂性能;粉磨钢渣可改善混凝土的组成和内部结构,对碳纤维可起到分散作用,进一步降低碳纤维混凝土的脆性系数和特征长度值,提高碳纤维混凝土的抗裂性能.     

基于炭黑填充导电橡胶的温度传感器工作原理

文章给出了炭黑填充导电橡胶(导电炭黑/橡胶)的"正电阻-温度系数"(positive temperature coefficient of resistance,PTCR)近似计算方程;采用该方程并结合形变和电阻率对PTCR效应的影响程度,分析了温度敏感导电炭黑/橡胶的工作原理。结果表明:基体的体积膨胀导致炭黑体积分数被稀释的过程对PTCR效应存在重要影响,基体的体积膨胀导致材料几何外形的改变对PTCR效应无显著影响;此外,当导电炭黑/橡胶分别用于温度传感和压力传感时,其工作原理不同,用于温度传感时,其工作原理仅为炭黑填料体积分数的被稀释而导致的材料电阻率的变化。     

养护环境及粉煤灰对水工混凝土导电性能影响研究

为探究不同养护环境及粉煤灰对水工混凝土导电性能的影响,在混凝土试件内通过埋设片状电极的方式,测量养护期内不同养护环境下掺有粉煤灰的水工混凝土的电阻率,探究其导电性能与养护效果的关系.结果表明:养护环境湿度与混凝土导电性呈正相关,在掺有粉煤灰情况下可使混凝土电阻率呈线性变化,并基于电阻率变化率提出了一种判断混凝土养护效果的方法.     

钢渣一碳纤维复相导电混凝土抗裂性研究

抗裂性是衡量混凝土性能的重要指标。文章以混凝土脆性系数与特征长度作为混凝土抗裂性评价指标,研究了短切碳纤维掺量、复掺粉磨钢渣掺量混凝土抗裂性的影响。结果表明,适量单掺短切碳纤维可降低混凝土的脆性系数和特征长度值,有效改善混凝土的抗裂性能;粉磨钢渣可改善混凝土的组成和内部结构,对碳纤维可起到分散作用,进一步降低碳纤维混凝土的脆性系数和特征长度值,提高碳纤维混凝土的抗裂性能。     

碳纤维-水泥基导电复合材料导电性能的研究

研究先掺法、同掺法和后掺法三种搅拌工艺、浇铸成型和挤出成型两种成型工艺、增塑剂 (分散剂 )以及碳纤维掺量对水泥基导电复合材料导电性能的影响。结果表明 ,较适宜的搅拌工艺为同掺法 ;增塑剂的加入使试样的电阻率下降幅度减小 ;目前振实成型制备的试样电性能优于挤出成型制备的试样 ,而要想通过挤出成型制备电性能较好的试样 ,也必须选择适宜增塑剂 ,并尽量减小用量 ;掺 0～ 0 .6 %碳纤维的水泥基材料 ,其电阻率由 1.1× 10 5Ω·cm下降到 3.2 7× 10 3Ω·cm ,可以用作电磁屏蔽材料、防静电材料和电热材料     

多相导电混凝土的受弯开裂自监测性能

将结构型钢纤维(SF)、碳纤维(CF)及纳米炭黑(NCB)作为多相导电材料加入混凝土中,研究了多相导电材料对混凝土开裂后的力学性能、导电性能及裂缝扩展自监测性能的影响.建立了混凝土梁的受拉区表面电阻变化率(FCR)与裂缝张开位移(COD)之间的关系.结果表明:导电相材料的加入能够显著提高抗弯强度与弯曲韧性;多相导电材料对弯曲性能及裂缝扩展的自监测性能具有正混杂效应;电阻变化率与裂缝张开位移呈线性关系.     

碳纤维聚氨酯水泥复合材料压敏特性试验研究

近年来,一种新兴的结构补强加固材料聚氨酯水泥(polyurethane-cement,PUC)中掺入适量碳纤维,制成导电聚氨酯水泥复合材料(conductive polyurethane-cement,CPUC)。讨论了其静态电阻率与固化龄期之间的关系,及静态电阻率的渗流阈值;并采用WDW-500型万能试验机、直流稳压电源和UT61E数字万用表系统测试了CPUC的压敏特性。研究结果表明,CPUC试块的电阻率随固化龄期的增加而增加;并逐渐趋于平缓。碳纤维掺量在2%左右达到渗滤阈值。可通过CPUC电阻率的变化,表征其弹性变形、裂缝稳定扩展及非稳定扩展的三个破坏过程。CPUC试块的这种特性,使其可作为一种本征智能加固材料,用于混凝土梁、墩柱加固后的无损检测。     

氯盐侵蚀后不同掺合料混凝土力学性能

目的为得到氯盐侵蚀混凝土基本力学性能随掺合料的变化规律,对不同掺合料混凝土在氯盐腐蚀后进行试验研究.方法将脱模后的100 mm×100 mm×100 mm立方体试块进行标准养护28 d,然后放入人工海洋环境模拟室进行氯盐侵蚀试验,盐雾质量浓度为5%NaCl溶液.当氯盐侵蚀110 d后,对试块进行单轴压缩试验,测定其基本力学性能.结果单掺粉煤灰时,粉煤灰掺合比为20%和35%时,混凝土的脆性较未掺加矿物掺合料混凝土增强,掺合比为50%时,混凝土的塑性较未掺加矿物掺合料混凝土增强;相同掺合比下(50%),单掺矿粉、单掺粉煤灰和复掺混凝土均出现明显的压实阶段,且掺有50%矿粉的混凝土压实阶段明显长于单掺粉煤灰和复掺混凝土.结论试验中大多掺合料都降低了混凝土的变形模量;单掺粉煤灰(20%和35%)以及复掺均能提高混凝土强度,且复掺效果最好.     

炭黑类填充料对氢化丁腈橡胶的导电性能的影响

对炭黑类（乙炔炭黑及快压出炭黑）填充氢化丁腈橡胶（HNBR）的导电性能进行了研究.探讨了电阻率与炭黑填充量的变化规律,分析了氢化丁腈橡胶的导电机理,同时对导电氢化丁腈橡胶的物理机械性能进行了研究与测定.