导电混凝土实验与推广
作者：陈子潇 土木系 孙宜林 汽车系
指导老师：王强 土木系
关键词：导电混凝土 强度 电阻率 材料选择
摘要
对新型土木工程材料导电混凝土的发展趋势进行文献综述，完成实验，提出推广对策。
研究内容
整理导电混凝土为主由来及现状、导电机理、导电组分材料、配置、导电混凝土的性能、影响因素、机敏性、工程应用、存在的问题、解决措施及发展等。
设计小规模实验，得到实验数据。根据实验数据总结出应用点，根据实验数据构建取舍模型。引入工程造价等因素完善取舍模型。进一步，运用成本控制和构建综合表现指数等方式完善对导电混凝土的评估。同时，针对导电混凝土本身的制作加以改进。（蓝框内已经完成）
创新点与项目特色
本项目发现了三条具有应用价值的材料规律（综述中未发现），构建了取舍模型基础，将要完善的评估方式对导电混凝土的推广具有重要意义。
图1 标题研究思路
图2 导电混凝土制作过程
|
类型 |
配合比编号 |
含量 |
28d强度(MPa) |
8个月强度(MPa) |
强度增长率（％） |
14d电阻率(Ω·m) |
自然条件下暴露1年电阻率(Ω·m) |
电阻值变化率（％） |
|
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 |
|
|
碳纤维 |
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 单独使用数据
|
类型 |
配合比编号 |
纤维体积分数 |
325目石墨粉掺量 |
28d强度(MPa) |
8个月强度(MPa) |
强度增长率（％） |
14d电阻率(Ω·m) |
自然条件下暴露1年电阻率(Ω·m) |
电阻值变化率（％） |
|
复合 |
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 复合使用数据
外部链接：第一作者邮箱：chenzixi1@mails.tsinghua.edu.cn
