石墨粉导电混凝土的性能与微结构
【图文】：
3176试验与技术硅酸盐通报第36卷混凝土的试件尺寸为100mm立方体，测试结果如图1所示。可以看出，不论是在G325组还是G5000组，随着石墨粉掺量的增加，混凝土的强度均呈下降趋势，且初期下降幅度较大，之后随着龄期增长下降趋势减缓。各试件的强度均随龄期的增加而增大，前期试件强度增长较快，90d后增长速度趋于平缓。混凝土强度随着石墨掺量增大而降低原因主要有三方面:一是由于石墨的摩擦系数小于0．1，具有良好的润滑性。在石墨掺量较大时，石墨颗粒间的接触面积增大，摩擦阻力减小，使试件的抗压强度下降［12］;二是由于石墨与水泥材料的亲水性不同，，两者混合过程中产生的界面结合力较小，且随石墨掺量的增大而减小，试件的强度由此降低［13］;三是由于石墨的需水量大，混凝土的拌和用水量随着石墨掺量增大而增加，水灰比相应增大，导致强度下降［14］。图1导电混凝土的抗压强度(a)G325组;(b)G5000组Fig．1Compressivestrengthoftheconductiveconcrete(a)G325group;(b)G5000group3．2导电性能图2、图3分别是G325组、G5000组的电阻率:导电混凝土的电阻率随石墨粉掺量的增加而显著减校G5000组试件的电阻率比G325目组要小一个量级，随着石墨粉细度的增加，混凝土的导电性能显著提高。石墨粉混凝土体系中导电是大量的石墨颗粒在基体中连通形成导电通路为主，基体材料自身离子及电子导电为辅。随着石墨粉掺量的增大，导电颗粒在基体中形成相互连通的导电网络，使试件的电阻率减小，导电效果更好。而较小的粒子粒径，使得同样的掺入质量下拥有更多数量的导电粒子，形成的导电网络更为完善，导电效果也更好。图2G325组石墨掺量与电阻率的关系Fig．2RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG325group图3G500
3．2导电性能图2、图3分别是G325组、G5000组的电阻率:导电混凝土的电阻率随石墨粉掺量的增加而显著减校G5000组试件的电阻率比G325目组要小一个量级，随着石墨粉细度的增加，混凝土的导电性能显著提高。石墨粉混凝土体系中导电是大量的石墨颗粒在基体中连通形成导电通路为主，基体材料自身离子及电子导电为辅。随着石墨粉掺量的增大，导电颗粒在基体中形成相互连通的导电网络，使试件的电阻率减小，导电效果更好。而较小的粒子粒径，使得同样的掺入质量下拥有更多数量的导电粒子，形成的导电网络更为完善，导电效果也更好。图2G325组石墨掺量与电阻率的关系Fig．2RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG325group图3G5000组石墨掺量与电阻率的关系Fig．3RelationshipbetweengraphitepowdercontentandelectricallyresistivityofG5000group为考察导电混凝土的融雪除冰效果，测试其电热效应。考虑到试验的安全性，对试件通以24V交流电压。试块标准条件下养护28d后，擦干表面水分，除顶部之外的五个面均以高密度泡沫板覆盖，外层再以保鲜膜包裹，起绝热保温的效果。每隔30min以GM320红外测温仪测量试块表面中心温度，如表3所示:掺加石墨粉后，试件温度随通电时间增加而升高。基准试件温度近乎没有变化，石墨粉混凝土在通电的前150
【作者单位】： 襄阳汽车职业技术学院;武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;
【基金】：湖北省交通运输厅科技项目(2014-721-1-8)
【分类号】：TU528
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