碳纤维石墨导电沥青混凝土的制备及导电性能研究

导电沥青混凝土是一种非常理想的道路融雪化冰铺装材料,对沥青、集料和矿粉等原材料进行性能试验后,计算出矿质混合料的合成级配。通过对沥青混合料的试验和计算,得到基准油石比,并对导电沥青混合料的拌和顺序加以调整,完善了导电沥青混凝土的制备工艺。而后采用四电极法测量以各导电相材料掺量及油石比制备的导电沥青混凝土试件的电阻率,分别分析碳纤维、石墨掺量及油石比对电阻率的影响,得出了最佳导电相材料掺量和油石比范围。     

导电沥青混凝土融冰化雪路面施工问题探讨

通过对导电沥青混凝土结构层实际施工的分析研究,得出导电沥青混凝土原材料的制备技术要求,提出了适合融冰化雪路面使用的导电相材料,总结了其实际应用过程中的掺入量及掺入过程;研究了导电沥青混凝土结构层的均匀性导电措施,提出了适合的保证导电沥青混凝土结构层均匀性导电的现场处置方法,总结了其布置结构型式及布设方式;分析了导电沥青混凝土结构层摊铺过程中出现的问题,指出施工过程中避免导电线及电极钢丝网发生破坏的保护措施,同时提出防止导电模块整体被破坏的措施。     

石墨烯-碳纤维导电沥青混凝土性能研究

为解决冬季道路积雪结冰的安全问题,以石墨烯-碳纤维作为导电相材料制备导电沥青混凝土,优选导电材料,并对其路用性能进行了研究.结果表明:在车辙板中掺入石墨烯和碳纤维可以明显降低其电阻率,且在石墨烯掺量为沥青质量的0.5％、碳纤维掺量为集料质量的0.4％时,电阻率下降明显,导电效果良好;石墨烯-碳纤维能明显增加导电混凝土的...     

聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土的性能研究

为了提高沥青路面使用寿命,需对沥青路面进行损坏监测和公路交通智能化管理,该文以聚苯胺复合导电纤维为导电相材料,采用SMA-16非连续密级配,制备了聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土.采用马歇尔试验法对掺混复合纤维前后的沥青混合料的力学性能进行了测试.研究表明:聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土的力学性能得到了明显改善,在纤维分散均匀时,随着纤维掺量的增加,稳定度、流值、空隙率和饱和度均有增大趋势;掺混导电纤维的沥青混凝土电性能得到明显改善,复合导电纤维沥青混合料电导率提高了5～6个数量级,渗流阈值为0.2%;综合分析拌和过程中纤维的分散性、力学性能和电性能,最终确定了复合导电纤维的最佳掺量为0.2%～0.4%.     

导电沥青混凝土材料及施工技术研究

通过导电沥青混凝土路面施工工艺的研究,得出了导电沥青混凝土材料制备及施工过程中的技术措施。研究主要结论有:(1)研究提出了导电沥青混凝土材料制备技术。在普通沥青混凝土中加入导电材料,使得原本不导电的沥青混凝土层变成了导电的沥青混凝层,从而实现导电加热融冰化雪的目的。(2)分析提出了导电沥青混凝土均匀导电控制措施。在充分搅拌的基础上,确定合适的电极网尺寸和电极模块的分布尺寸,使得导电沥青混凝土并联工作并实现均匀加热,同时方便后期的维护和更换。(3)研究提出了导电沥青混凝土铺装技术。在实际铺装导电沥青混凝土时,应考虑摊铺和碾压机械对电极网和导电线的影响,确定了电极网的固定方式和导电线的合理位置。(4)研究提出了导电沥青混凝土的绝缘措施。分析了普通沥青混凝土、乳化沥青及环氧树脂粘结剂作为绝缘材料的可能性,指出普通沥青混凝土本身就是良好的绝缘材料,采用普通沥青混凝土作为绝缘材料即方便又经济。     

钢渣导电沥青混凝土的制备与性能研究

借助沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的级配结构以及设计思想,研究了掺有钢渣的沥青混凝土的原材料选择、配合比设计及其制备;探讨了钢渣沥青混凝土的路用性能,不同矿料级配、不同石墨掺量下钢渣导电沥青混凝土的导电性能,以及电阻率随龄期的变化.     

PAN基碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能

为制备能够融冰化雪的导电沥青混凝土,对聚丙烯腈（PAN）基碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能进行了研究。通过沥青混合料马歇尔试件的电阻率测试试验,确定了碳纤维的短切长度。通过沥青混合料拌和试验和马歇尔击实试验,提出了导电沥青混合料的拌和工艺。采用马歇尔试验配合比设计方法,根据导电沥青混合料的结构特征调整了技术标准,确定了导电沥青混合料的最佳油石比。通过电阻率试验、车辙试验、小梁低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,分析了导电沥青混合料的导电性能和路用性能随碳纤维掺量的变化规律。结果表明：当PAN基碳纤维掺量（质量分数）取0.1%时,导电沥青混凝土既可以获得优良的导电性能,也可以获得优良的路用性能。     

聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土的制备研究

纤维沥青混凝土在高速公路、机场跑道、桥梁铺装建设中得到了广泛应用.本文以自制的聚苯胺复合导技电纤维为导电相材料,制备了导电纤维沥青混凝土.介绍了聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土目标配合比的设计和拌和方式确定过程.试验表明,可以选择SMA-16级配进行目标配合比设计;采用干拌法比湿拌法更有利于提高纤维的分散性;最佳沥青用量随纤维掺量的增加而增大,纤维掺量每增加0.2%,沥青用量增加0.12%;并提出了制备中需要注意的几个问题.     

聚苯胺复合导电纤维沥青混凝土的电性能研究

利用自制的聚苯胺复合导电纤维为导电相材料,采用盘锦欢喜岭AH-90重交沥青,鞍钢石灰石矿,按照SMA-16级配设计了配合比,制得了电导率为2.13×10-7S/cm的导电纤维沥青混凝土。试验讨论了复合导电纤维掺量、品种、长度等对纤维沥青混凝土电导率的影响,分析了导电混凝土的压敏性和温敏性。结果表明,掺混0.2%的导电纤维既可将沥青混凝土的电导率提高5~6个数量级,导电混凝土有明显的压敏性和正温度效应。     

交联复合碳纤维增强沥青导电性能研究

为了降低沥青混凝土的冰雪覆盖,提高行车安全,利用碳纤维复配沥青制备出一种高效导电沥青胶浆并对其性能进行研究。研究结果表明,碳纤维∶分散剂∶交联剂配比为100∶1∶6,沥青用量为1 000g时制备出的导电沥青胶浆(EC-AM)具有较好的电导率;经过DSR试验和DSC试验发现其具有较好的高温性能和低温性能,基本可达PG-64-14;在SEM试验中可以看到交联剂将分散的碳纤维连接,交联碳纤维较为均匀地分散在沥青中;通过导电性能研究发现,任意EC-AM试样两对边接通通电方式对融冰率近似相等,说明碳纤维在沥青中分散较为均匀,且当通电时间达到30min时,两对边均通电时融冰率可达到约90%;研究发现碳纤维可以均匀分散在沥青中,且一定配比的EC-AM具有较好的融冰性能。     

新型复相固废导电混凝土路面力学与导电性能试验研究

导电混凝土可通过导电产生热量来提高自身温度,故而在路面除冰领域具有较好的应用前景。为研究不同掺量的钢渣和炭黑对混凝土力学性能和导电性能的影响,对导电混凝土试样进行了不同的填料配比设计,并对设计的试样进行无侧限抗压强度试验、抗弯强度试验和电阻率测试试验。结果表明：炭黑可改善混凝土的导电性能,但会对其力学性能产生不良影响;钢渣的掺入也会在一定程度上影响其力学性能。随后从微观结构角度分析了钢渣和炭黑对导电混凝土性能的影响机理。最终通过试验,确定新型钢渣炭黑复相导电混凝土的最优配比：高炉矿渣含量10%,钢渣为20%,炭黑与水泥比为4%,该新型导电混凝土可使混凝土在力学性能和导电性能之间取得较好的平衡。     

石墨掺杂导电SMA混合料的研究

导电沥青混合料具有融雪化冰.路面自诊断等功能.本文优选一种高碳鳞片石墨导电相材料,制备导电SMA混合料,研究石墨掺杂导电SMA混合料的各项电学性能及路用性能.研究表明掺杂石墨可以有效降低沥青混合料的电阻率,在石墨掺量约15%时,电阻率出现急剧下降,石墨掺量为40%时电阻率降低至10 Ω穖;导电SMA电阻率不会随时间而发生剧烈波动,但会随温度的降低而下降;交流V-I特性的研究也进一步验证了导电SMA的导电机制;导电SMA各项路用性能优异,动稳定度保持在7 000次/mm以上.     

碳纤维混凝土导电性能试验研究

将碳纤维掺入导电混凝土,会使纤维的弹性模量增大,降低导电混凝土的电阻率,使其导电性能和力学特性大大提高,同时还具备良好的机敏特性。研究了能对碳纤维混凝土材料的导电性能产生影响的两大因素:碳纤维掺量和龄期,此研究能为水环境下碳纤维的诊断提供依据。     

纤维沥青混凝土的蠕变特性试验研究

根据单轴静载蠕变试验研究了不同纤维掺量沥青混凝土的蠕变性能。采用5种聚酯纤维掺量的沥青混凝土圆柱体试件在MTS810材料试验机上进行蠕变试验,试验温度为45℃。分析了纤维沥青混凝土的蠕变特性随着纤维掺量变化的规律,讨论了卸载后的回弹模量与纤维掺量的关系。结果表明,在沥青混凝土中掺加纤维,改善了沥青混凝土的蠕变性能,当纤维掺量在0~0.3%的区间内时,随着纤维掺量的增加,蠕变变形增量和卸载后的回弹模量表现出先减小、后增大的变化规律,由此分析给出合理纤维掺量约为0.2%。     

聚酯纤维沥青混凝土抗疲劳性能试验研究

沥青混凝土的疲劳性能在道路长期安全舒适运营过程中起着至关重要的作用.选用控制应力加载模式的室内间接拉伸疲劳试验,对Superpave 13密级配沥青混合料在纤维掺量分别为0、0.15％、0.25％、0.35％时的疲劳性能进行了试验研究.结果表明:沥青混合料疲劳寿命随着纤维掺量的增加而增加,但掺量过多则会影响纤维分散均匀...     

纤维沥青混凝土的动态参数试验研究

通过动态抗压试验和动态劈裂试验研究了不同纤维掺量沥青混凝土的动态性能参数。选用5种聚酯纤维掺量的沥青混凝土圆柱体试件和马歇尔试件,每种纤维掺量制作4个试件,在MTS810材料试验机上进行试验。通过试验确定不同纤维掺量沥青混凝土的动态抗压模量和劈裂回弹模量,对纤维沥青混凝土的动态性能机理进行了分析,并且讨论了动静态抗压模量之间的关系以及纤维掺量与动态模量之间的关系。结果分析表明,加入纤维后的沥青混凝土表现出与普通沥青混凝土相似的动态响应规律,沥青混凝土的动态模量与纤维掺量之间存在较好的相关性,适量的加入纤维会改善沥青混凝土的动态模量等主要动态参数,从而有效增强其综合路用性能。根据动、静态分析结果的基础上给出此种聚酯纤维沥青混凝土的合理纤维掺量在0.20%~0.25%之间。     

纤维掺量对沥青混凝土抗压回弹模量的影响分析

为了研究纤维掺量对沥青混凝土的抗压强度和回弹模量的影响,选用5种聚酯纤维掺量沥青混凝土的圆柱体试件在M TS810材料试验机上进行单轴静压试验,试验温度为20℃。分析了沥青混凝土的抗压强度和回弹模量随纤维掺量变化的规律以及纤维的作用机理,同时对回弹模量取值的合理性进行了探讨。结果表明,沥青混凝土的力学性能对纤维的掺量反映敏感,适量地加入纤维会改善沥青混凝土的抗压强度和回弹模量。根据试验分析结果确定纤维的合理掺量范围为0.2%~0.25%,纤维掺量为0.3%的回弹模量合理取值有待深入研究。     

掺加硅藻土混凝土孔隙结构冻融破坏试验研究

为提高寒冷地区混凝土结构的抗冻性,提出掺加硅藻土的方法来改善混凝土内部结构。以中等强度混凝土为研究主体,基于冻融循环试验,通过压汞测孔法与扫描电子显微镜分析混凝土结构孔隙特征,从而探究掺加硅藻土材料改变混凝土抗冻性的作用机理。结果表明:硅藻土掺量为1.5%的C30混凝土与硅藻土掺量为1.0%的C40混凝土的孔隙结构分布更为均匀,使大于100μm的孔隙数量减少,孔隙比例更小,从而减小了混凝土冻融破坏程度。     

磁铁矿-铜炉渣导电混凝土路面力学性能及导电性能试验研究

为研究磁铁矿和铜炉渣掺量对混凝土力学特性和导电特性的影响变化,对磁铁矿和铜炉渣取代水泥量(质量分数)为0、5％、10％、15％、20％的混凝土试样进行立方体抗压试验、三点弯曲试验和导电性能试验.试验结果表明:磁铁矿单一取代率为5％时,导电混凝土试样的立方体抗压强度优于其他水平,较基准组分别提高了8％,试样的抗弯强度较基...     

添加钢棉的多孔沥青混凝土感应愈合性能研究

为了研究添加钢棉的多孔沥青混凝土在感应加热后的物理力学性能和愈合裂缝性能,测试了掺加不同钢棉的多孔沥青混凝土试件的电阻、感应加热速率、抗松散性能、间接拉伸强度,确定了最佳掺量。在此基础上,对比了基准多孔沥青混凝土与掺加钢棉的多孔沥青混凝土的间接拉伸疲劳强度和四点弯曲试验中的感应愈合效果。结果表明:添加钢棉有助于多孔沥青混凝土导电和感应加热;综合导电性、感应加热速率和飞散试验结果,钢棉的最佳掺量为2.54%;添加钢棉的多孔沥青混凝土试件的抗松散能力、力学性能均有改善;感应加热达到85℃时愈合效果最佳;经过感应加热,多孔沥青混凝土的自愈能力和耐久性将得到显著改善。