一種導電混凝土及其應用制造技術

本發明專利技術提供一種導電混凝土及其應用，該導電混凝土，按照質量份計包括以下組份：鋼纖維6.0～6.5份，鋼棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，減水劑0.3～0.5份，分散劑0.2份，水泥17～18份，細骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。該應用方法包括：制作導電混凝土層，并在導電混凝土層下方鋪設加熱線圈盤，然后在組成加熱線圈盤的加熱線圈中通入高頻交流電。本發明專利技術不但能滿足其導電發熱的要求，而且可以保證有較高的抗壓強度。此外，在具體應用時采用磁場感應渦流原理，產生無數小渦流，使導電混凝土層自行高速發熱，發熱效率高，即使導電混凝土發生鈍化對其影響也較小，不影響其發熱效果。

A Conductive Concrete and Its Application

The present invention provides a conductive concrete and its application. The conductive concrete comprises the following components according to its mass: steel fiber 6.0-6.5 phr, steel cotton 2.5-3.0 phr, silica fume 0.8-1.2 phr, water reducer 0.3-0.5 phr, dispersant 0.2 phr, cement 17-18 phr, fine aggregate 23.5-24.5 phr, coarse aggregate 27-28 phr, water 9-10 phr. The application method includes: making conductive concrete layer, laying heating coil disc under the conductive concrete layer, and then feeding high frequency AC into the heating coil which constitutes the heating coil disc. The invention can not only meet the requirements of conduction and heating, but also ensure high compressive strength. In addition, the principle of magnetic field-induced eddy current is used in practical application to produce numerous small eddy currents, which make the conductive concrete layer self-heating at high speed and high heating efficiency. Even passivation of conductive concrete has little effect on it, and does not affect its heating effect.

【技術實現步驟摘要】
一種導電混凝土及其應用
本專利技術涉及混凝土材料
，具體涉及一種導電混凝土及其應用。
技術介紹
混凝土是土木工程中應用最廣泛的結構材料，近些年來經歷了漫長的發展過程，從普通的結構材料到復合材料，最后再到功能材料。在普通混凝土內添加導電材料，如碳纖維、鋼纖維、鋼渣、石墨等，可大大提高其導電性?，F有技術中，利用導電混凝土的導電性可使其導電發熱，而被廣泛應用在寒冷地區的道路融雪除冰等領域。由于導電混凝土的融雪除冰效率高且不會對環境造成污染，因此有著廣闊的發展前景。在實際應用中，添加不同導電材料的導電混凝土都存在著一些缺陷，不能很好地滿足使用需求。如加入石墨、碳纖維的導電混凝土的抗壓強度會隨著石墨、碳纖維的加入量呈指數方式下降，而在此基礎上進一步加入鋼纖維、鋼渣的導電混凝土，雖然其強度會有所提高，但是隨著時間的延長，原有的低電壓導電方式不僅影響發熱效果，熱轉化率偏低，還會使鋼纖維或鋼渣會發生鈍化，增大導電混凝土的電阻率從而進一步影響發熱效果。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種導電混凝土及其應用方法，以解決現有技術中的導電混凝土存在的抗壓強度低以及發熱效率不高的問題。第一方面，本專利技術實施例提供一種導電混凝土，按照質量份計，包括以下組份：鋼纖維6.0～6.5份，鋼棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，減水劑0.3～0.5份，分散劑0.2份，水泥17～18份，細骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。作為本專利技術第一方面的優選方式，按照質量份計，包括以下組份：鋼纖維6.2份，鋼棉2.8份，硅灰0.9份，減水劑0.4份，分散劑0.2份，水泥17份，細骨料24份，粗骨料27份，水10份。作為本專利技術第一方面的優選方式，所述鋼纖維為波浪線低碳鋼纖維，其中所述鋼纖維的長度為28～38mm，直徑為0.8～1.0mm，抗拉強度大于650MPa。作為本專利技術第一方面的優選方式，所述減水劑為聚羥酸減水劑。作為本專利技術第一方面的優選方式，所述細骨料為中粗砂，所述粗骨料為反擊破石子，其中所述粗骨料的粒徑為8～13mm。作為本專利技術第一方面的優選方式，所述水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥。第二方面，本專利技術實施例提供一種導電混凝土的應用方法，包括：制作導電混凝土層，并在所述導電混凝土層下方按照20cm的間距鋪設環形加熱線圈盤，然后在組成所述加熱線圈盤的加熱線圈中通入高頻交流電；其中，所述高頻交流電由220V工頻市電依次通過橋式整流器和電壓諧振變換器轉換得到。作為本專利技術第二方面的優選方式，所述加熱線圈由空心金屬管材繞制形成，所述空心金屬管材的外徑為2～5cm。作為本專利技術第二方面的優選方式，所述加熱線圈由銅材料制成。本專利技術實施例提供的一種導電混凝土及其應用方法，僅添加鋼纖維和鋼棉作為導電材料，不但能滿足其導電發熱的要求，而且可以保證有較高的抗壓強度，增大了其應用范圍與結構的可靠性。此外，在具體應用時，采用磁場感應渦流原理，利用220V工頻市電的形成的高頻交流電通過環形加熱線圈，產生無數封閉磁場力，當磁場磁力線通過鋼纖維或鋼棉形成的導磁，即會產生無數小渦流，使導電混凝土層自行高速發熱，即使導電混凝土發生鈍化對其影響也較小，不影響其發熱效果。同時，采用高頻交流電不僅可以減少能量損失，還可以使導電混凝土本身的電阻率減小，從而提高發熱效率。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。在寒冷地區的冬季，雪天較多，下雪后容易造成道路結冰現象，而道路結冰后不但給人民的出行帶來嚴重不便，經常導致高速封路、機場停飛等，而且還嚴重威脅國民的財產和生命安全。正常干燥瀝青路面的摩擦系數為0.75，雨天路面摩擦系數降為0.40，雪天路面摩擦系數則為0.28，而結冰的路面摩擦系數就更低，只有0.18。因此，研究如何融冰除雪具有重要的現實意義。目前使用的融雪除冰方法有很多，但是這些方法大多數都有嚴重的缺陷，例如人工消除法和機械消除法，都需要耗費大量的人力物力，效率比較低下，而且除雪機械有一半以上的時間都處于閑置狀態，造成資源的浪費；化學融化法一般使用的都是含有NaCl的化學劑，不僅會造成鋼筋的腐蝕，使路面結構的耐久性降低，而且還會破壞植被，污染環境。利用導電混凝土的導電性可使其導電發熱，因此能夠被廣泛應用在寒冷地區的道路融雪除冰等領域，如可以設置在橋面或者機場跑道上等。由于導電混凝土的融雪除冰效率高且不會對環境造成污染，因此有著廣闊的發展前景。然而，加入石墨、碳纖維的導電混凝土的抗壓強度會隨著石墨、碳纖維的加入量呈指數方式下降，對于機場跑道、橋面等這類本身就需要高強度混凝土的建設工程來說，此類導電混凝土顯然是不適用的。而在此基礎上進一步加入鋼纖維、鋼渣的導電混凝土，雖然其強度會有所提高，但是為了安全起見，通入的電壓一般是低于60V的低電壓，因此隨著時間的延長，原有的低電壓導電方式不僅影響發熱效果，熱轉化率偏低，還會使鋼纖維或鋼渣會發生鈍化，增大導電混凝土的電阻率從而進一步影響發熱效果。本專利技術實施例提供一種導電混凝土，按照質量份計，其包括以下組份：鋼纖維6.0～6.5份，鋼棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，減水劑0.3～0.5份，分散劑0.2份，水泥17～18份，細骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。本實施例中，導電混凝土中的導電材料全部選用鋼制品材料，特別是選用了鋼纖維和鋼棉，不僅有效滿足了高抗壓強度要求，而且在通入高頻交流電后能夠形成較大的磁回路，可有效提高發熱效率，增大了其應用范圍與結構的可靠性。同時，鋼纖維和鋼棉所占的份數分別為6.0～6.5份和2.5～3.0份時，可以將導電混凝土的電阻率控制在一定的范圍內，不但能達到發熱的效果，還能提高經濟適用性。此外，加入0.2份的分散劑有助于分散鋼纖維與鋼棉，避免其打團，造成發熱集中的現象。在上述實施例的基礎上，按照質量份計，其包括以下組份：鋼纖維6.2份，鋼棉2.8份，硅灰0.9份，減水劑0.4份，分散劑0.2份，水泥17份，細骨料24份，粗骨料27份，水10份。在上述實施例的基礎上，鋼纖維為波浪線低碳鋼纖維，其中鋼纖維的長度為28～38mm，直徑為0.8～1.0mm，抗拉強度大于650MPa。本實施例中，鋼纖維優選波浪線低碳鋼纖維，其不但可以有效增大導電混凝土與鋼纖維的接觸面積，還可以減少鋼纖維在混凝土堿性環境中的鈍化效應。在上述實施例的基礎上，減水劑為聚羥酸減水劑。本實施例中，減水劑優選聚羥酸減水劑，其可以有效降低水灰比，在相同膠材用量下，相當于提高了導電混凝土的強度等級，同時還可以保證導電混凝土良好的和易性。在上述實施例的基礎上，細骨料為中粗砂，粗骨料為反擊破石子，其中粗骨料的粒徑為8～13mm。本實施例中，細骨料優選中粗砂，粗骨料優選反擊破石子，其可以保證導電混凝土的強度要求。同時，粗骨料的粒徑優選8～13mm，可以進一步提高導電混凝土的強度要求。在上述實施例的基礎上，水泥為P.O42.5普通硅酸鹽水泥。本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種導電混凝土，其特征在于，按照質量份計，包括以下組份：鋼纖維6.0～6.5份，鋼棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，減水劑0.3～0.5份，分散劑0.2份，水泥17～18份，細骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。

【技術特征摘要】
1.一種導電混凝土，其特征在于，按照質量份計，包括以下組份：鋼纖維6.0～6.5份，鋼棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，減水劑0.3～0.5份，分散劑0.2份，水泥17～18份，細骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。2.根據權利要求1所述的導電混凝土，其特征在于，按照質量份計，包括以下組份：鋼纖維6.2份，鋼棉2.8份，硅灰0.9份，減水劑0.4份，分散劑0.2份，水泥17份，細骨料24份，粗骨料27份，水10份。3.根據權利要求1所述的導電混凝土，其特征在于，所述鋼纖維為波浪線低碳鋼纖維，其中所述鋼纖維的長度為28～38mm，直徑為0.8～1.0mm，抗拉強度大于650MPa。4.根據權利要求1所述的導電混凝土，其特征在于，所述減水劑為聚羥酸減水劑。5.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：饒瑞，張陽，傅繼陽，劉愛榮，李成才，黃永輝，
申請(專利權)人：廣州大學，
類型：發明
國別省市：廣東,44