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...     

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.     

碳纤维格栅混凝土电热路面的化冰试验研究

按路面化冰的电功率要求,将一定长度的、表面涂有环氧树脂的连续碳纤维编织在玄武岩土工格栅上,形成具有电热功能的碳纤维格栅。将其埋入距离路表面5cm的混凝土路面中,并在碳纤维格栅下埋置玻璃纤维布作为隔热层,形成的功能路面能实现化冰的功能。结果表明,在下雪前路面预热时,电功率需在400 W/m2以上(环境温度在-16℃左右时)能满足升温和节约电能的要求。在静态化冰时,环境温度在-11~-15℃时,在500 W/m2电功率下,通电480 min左右后,3 mm厚的冰层基本化完。当环境温度降低时,通电时间将增加。在电加热过程中,碳纤维格栅电阻和电功率稳定。这种复合结构构造简单,容易施工,安全可靠,制造成本较低。     

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。     

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。     

碳纤维导电混凝土道面机场除冰雪的应用研究

从目前机场道面融雪化冰的基本方法以及所存在的问题入手,介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理和制备导电混凝土的基本原理,分析了碳纤维导电混凝土道面材料应满足的基本性能要求;结合机场飞行区道面的特殊性,提出了碳纤维导电混凝土在机场道面中应用所具备的条件。     

机场用碳纤维导电混凝土特性研究

针对机场除冰雪问题,对60cm×30cm×30cm的厚尺寸导电混凝土试样施加电压进行导电升温测定其12个位置的温度,得到其加压过程中温度沿厚度方向自上而下逐渐升高,且底部温度在长时间加压过程中持续升温,表面温度逐渐趋于稳定。并对未设置隔热层尺寸为1.3m×1.3m×0.3m的导电混凝土双层板分别施加60、80、100、120、160V的电压,得到温度沿厚度方向自上而下逐渐降低;且在前期,上层导电混凝土层升温速率较下层素混凝土层升温较快,在后期,上层较下层升温速率慢并逐渐平缓。尺寸为1.3m×1.3m×0.3m板在导电过程中电阻随升温时间而减小,但变化幅度较小。     

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。     

碳纤维混凝土断裂性能的试验研究

采用100mm×100mm×400mm三点弯曲梁试件进行了碳纤维混凝土断裂性能试验,研究了碳纤维体积率和初始缝高比对混凝土断裂特性的影响。结果表明：碳纤维掺入后能明显提高混凝土的断裂韧度KIC和断裂能Gr。文章最后提出了碳纤维混凝土断裂韧度和断裂能的统一计算表达式。     

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.     

碳纤维布加固不同损伤混凝土梁抗弯性能研究

通过3根碳纤维(CFRP)布加固补强钢筋混凝土梁和1根对比梁的试验,研究了钢筋混凝土梁在不同损伤程度情况下,CFRP加固对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响与作用。     

混凝土路面碳纤维发热线融雪化冰研究

采用有限元法分析了布置碳纤维发热线的混凝土路面融雪化冰的性能.利用ANSYS热分析模块,建立了布置碳纤维发热线的混凝土路面的有限元分析模型,通过与室内、室外混凝土板的升温试验结果对比,验证了模型和计算方法的正确性.在此基础上,根据实际气象情况,计算了在不同环境温度和风力等级下,不同发热线布置间距、不同输入功率下混凝土路面的温度-时间曲线,进而得到了不同厚度的冰层完全融化所需要的时间,可以为工程设计提供参考.     

导电沥青混凝土的桥面铺装开裂预警技术研究

沥青混凝土桥面铺装层在低温条件下极易产生开裂,空气中水分、灰尘等通过裂缝深入到桥面板与铺装层中间,会进一步造成层间滑移、水损坏.为及时对沥青混凝土桥面铺装的低温开裂病害进行预警.降低后期维修养护费用,采用碳纤维、石墨制备了复合导电沥青混凝土,并通过间接拉伸蠕变试验研究了其变形发展与电阻率的变化关系,根据曲线特点利用多项...     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

通过对粘贴碳纤维布钢筋混凝土梁的疲劳试验研究,表明粘贴碳纤维布可以较大提高钢筋混凝土梁的疲劳性能,延长钢筋混凝土结构的使用寿命,为碳纤维布加固钢筋混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。     

碳纤维布用于加固钢筋混凝土构件的行为透视

利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载能力及延长寿命是目前比较流行的方法。本文采用分离式有限元模型分析了碳纤维布加固钢筋混凝土构件裂缝及界面处的应力状态，并对其承载能力的提高性能进行了机理分析和推算。分析结果表明，碳纤维布使得构件在裂缝处的应力分布更加趋于平缓、应力减小，且承载能力及刚度随着配筋率的不同均有不同程度的提高。     

钢筋混凝土梁碳纤维布补强破坏试验研究

该文通过对三种不同的钢筋混凝土试验梁进行静载破坏试验,分别获得了未贴碳纤维布、贴一层碳纤维布及贴两层碳纤维布三种试验梁的试验结果。对各试验梁的极限荷载、破坏状况、混凝土应变、挠度以及裂缝进行了分析研究。试验结果表明:试验梁贴碳纤维布后,其开裂荷载、极限荷载均有显著提高,挠度明显减小。该试验成果在实桥加固中进行了成功应用。     

高掺量大长细比聚丙烯纤维自密实混凝土性能试验研究

采用坍落扩展度试验、L形仪试验和抗压强度、劈拉强度、弯拉强度试验,研究了0.15 %掺量下19 mm大长细比聚丙烯单丝纤维对自密实混凝土的施工性能和强度的影响。结果表明:高掺量大长细比聚丙烯纤维对工作性影响较大,使混凝土拌合物流动性降低,但通过提高胶凝体与减水剂用量,可以达到流动性要求;高掺量大长细比聚丙烯纤维能有效提高自密实混凝土的劈拉、弯拉强度。