導電混凝土實驗與推廣
作者：陳子瀟 土木系 孫宜林 汽車系
指導老師：王強 土木系
關鍵詞：導電混凝土 強度 電阻率 材料選擇
摘要
對新型土木工程材料導電混凝土的發(fā)展趨勢進行文獻綜述，完成實驗，提出推廣對策。
研究內容
整理導電混凝土為主由來及現狀、導電機理、導電組分材料、配置、導電混凝土的性能、影響因素、機敏性、工程應用、存在的問題、解決措施及發(fā)展等。
設計小規(guī)模實驗，得到實驗數據。根據實驗數據總結出應用點，根據實驗數據構建取舍模型。引入工程造價等因素完善取舍模型。進一步，運用成本控制和構建綜合表現指數等方式完善對導電混凝土的評估。同時，針對導電混凝土本身的制作加以改進。（藍框內已經完成）
創(chuàng)新點與項目特色
本項目發(fā)現了三條具有應用價值的材料規(guī)律（綜述中未發(fā)現），構建了取舍模型基礎，將要完善的評估方式對導電混凝土的推廣具有重要意義。
圖1 標題研究思路
圖2 導電混凝土制作過程
|
類型 |
配合比編號 |
含量 |
28d強度(MPa) |
8個月強度(MPa) |
強度增長率（％） |
14d電阻率(Ω·m) |
自然條件下暴露1年電阻率(Ω·m) |
電阻值變化率（％） |
|
325目石墨粉 |
G0 |
0 |
42.6 |
59.9 |
40.6 |
1820000 |
5200000 |
186 |
|
G5 |
4.8 |
19.5 |
29.9 |
53.3 |
32700 |
58800 |
80 |
|
|
G10 |
9.2 |
11.8 |
19.7 |
66.9 |
5050 |
7050 |
40 |
|
|
G15 |
13 |
8.9 |
14.6 |
64 |
1230 |
1540 |
25 |
|
|
G20 |
20 |
4.8 |
8.1 |
68.8 |
267 |
315 |
18 |
|
|
5000目石墨粉 |
FG5 |
4.9 |
19.6 |
28.9 |
47.4 |
2330 |
4770 |
105 |
|
FG10 |
9 |
8.6 |
16.1 |
87.2 |
454 |
487 |
7 |
|
|
FG15 |
13 |
5.8 |
10.8 |
86.2 |
120 |
136 |
13 |
|
|
FG20 |
18.5 |
5.6 |
8.9 |
58.9 |
62 |
72 |
16 |
|
|
碳纖維 |
X0 |
0 |
60 |
68.9 |
14.8 |
1470000 |
3950000 |
169 |
|
X3 |
0.3 |
50.7 |
63.1 |
24.5 |
19900 |
24700 |
24 |
|
|
X7 |
0.7 |
30.9 |
42.5 |
37.5 |
3360 |
2400 |
-28 |
|
|
X11 |
1.13 |
20.9 |
29.2 |
39.7 |
170 |
131 |
-23 |
|
|
X15 |
1.65 |
20 |
27.3 |
36.5 |
31 |
25 |
-19 |
表1 單獨使用數據
|
類型 |
配合比編號 |
纖維體積分數 |
325目石墨粉摻量 |
28d強度(MPa) |
8個月強度(MPa) |
強度增長率（％） |
14d電阻率(Ω·m) |
自然條件下暴露1年電阻率(Ω·m) |
電阻值變化率（％） |
|
復合 |
X3-G5 |
0.3 |
5.6 |
28.1 |
38.6 |
37.4 |
4200 |
5700 |
36 |
|
X3-G10 |
0.27 |
11.2 |
11.8 |
19.3 |
63.6 |
397 |
315 |
-21 |
|
|
X6-G5 |
0.65 |
5.6 |
8.9 |
17 |
91 |
145 |
140 |
-3 |
|
|
X6-G10 |
0.62 |
11.2 |
6.2 |
12.8 |
106.5 |
23 |
20 |
-14 |
|
|
X9-G10 |
0.87 |
11.2 |
4.6 |
10.3 |
124 |
1.1 |
0.95 |
-14 |
表2 復合使用數據
外部鏈接：第一作者郵箱：chenzixi1@mails.tsinghua.edu.cn
