导电沥青混凝土

建筑功能材料导电混凝土专业：无机非金属材料工程日期： 2012年5月6日目录1导电混过凝土的定义 (1)1.1普通混凝土的导电性 (1)1.2导电混凝土的定义 (1)2导电混过凝土的发展历程 (1)3导电混过凝土的分类 (1)3.1分类 (1)3.2主要导电介质及其特点 (2)4导电混过凝土的导电机理 (4)4.1隧道效应导电机制 (4)4.2水泥石导电机制 (4)5导电混过凝土的性能 (5)5.1强度 (5)5.2导电性 (5)5.3电阻率的稳定性 (5)6导电混过凝土的应用 (5)7展望 (6)导电混凝土1导电混过凝土的定义1.1普通混凝土的导电性普通混凝土无论是处于潮湿或干燥状态都不具有良好的导电性能（普通混凝土在干燥状态下的电阻率104-109Ω·m；在潮湿状态下达到101-104Ω·m；而金属导体电阻率一般在10 -7量级）。

在混凝土中掺加一定量的导电介质，可以使混凝土的导电性大大改善，从而使其成为具有较好导电性的导电体。

1.2导电混凝土的定义导电混凝土（Electrically Conductive Concrete，ECC）是指由胶凝材料、导电相、介电骨料和水等组分,按照一定配比混合凝结而成的多相复合材料，是由导电相部分或全部取代混凝土中的普通骨料配制而成，具有规定的导电性能和一定力学性能的混凝土。

2导电混过凝土的发展历程二十世纪30-40年代，人们开始研制导电混凝土，前苏联、德国、加拿大、美国、英国等国探索混凝土导电的可能性。

五十年代末，前苏联掌握了以水玻璃和水泥作为基材的导电混凝土工艺。

二十世纪七十年代，美国、加拿大以及北欧国家为了解决公路和桥面在除冰过程中，因使用除冰盐而造成的混凝土严重腐蚀的问题在采用阴极保护措施的过程中，引出了导电混凝土的研究和应用。

二十世纪90年代以来导电混凝土的研究和应用获得了长足的进步。

我国在八十年代也开始了对导电混凝土的研究，目前也取得了较大进展。

沥青电阻率
沥青电阻率是指单位长度、单位截面积的电阻值，是电流通过含沥青材料时所受到的电阻阻力。

在路面工程中，沥青电阻率是一个重要的指标，可以反映沥青混合料的电性能，影响路面的导电性和耐久性。

沥青电阻率的具体数值会受到多种因素的影响，如沥青的种类、温度、湿度、掺加导电相的种类和掺量等。

普通沥青混凝土的电阻率一般在106\~109Ω·cm范围内，属于电的不
良导体。

对于交流电来讲，干燥的沥青混凝土是良好的绝缘体，其电阻率约为1013Ω·cm。

煤沥青的体积电阻率应不小于1x10^12欧姆·厘米，表面电阻率应不小于1x10^11欧姆。

在沥青中掺加导电相（如石墨）可以改变其电阻率。

随着导电相粒子掺量的增加，粒子间接触增多，形成网状几率加大，导电性增加，且呈线性变化。

当掺加的导电相达到一定程度（临界值Pc）时，电阻突然下降，变化
幅度显著，这是因为导电粒子间的距离减小，接触几率增加，导电网络逐渐形成。

当掺加大量的导电相时，体系的电阻值变化趋缓，但仍有一定的变化，此时导电通路已经形成，整个混合物电阻率的变化完全取决于石墨与石墨间的接触。

总的来说，沥青电阻率的具体数值会受到多种因素的影响，需要根据具体情况进行测定和分析。

混凝土的导电性能原理一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，具有重要的结构性能和保护功能。

但是，由于混凝土的导电性能，它也被广泛应用于地下工程和防雷领域。

混凝土的导电性能是指混凝土在电场作用下的电导率和电阻率。

它受到混凝土中水泥胶体和骨料的物理和化学性质的影响。

因此，了解混凝土的导电性能原理是设计和应用混凝土的重要基础。

二、混凝土的导电性能与电阻率混凝土的导电性能是指混凝土在电场作用下的电导率和电阻率。

电导率是指单位长度内的电流密度和电场强度之比，通常用西门子/米（S/m）表示。

电阻率是指单位长度内的电场强度和电流密度之比，通常用欧姆米（Ω·m）表示。

混凝土的导电性能与电阻率直接相关，电阻率越小，导电性能越好。

三、混凝土的导电性能与混凝土中的水泥胶体混凝土中的水泥胶体是影响混凝土导电性能的重要因素之一。

水泥胶体的导电性能与其化学成分、孔隙结构、水化程度和电解质浓度有关。

一般来说，水泥胶体的导电性能与其化学成分有关。

例如，水泥胶体中的钙离子和硅酸根离子可以提高水泥胶体的电导率，而氢氧根离子和硫酸根离子则可以降低水泥胶体的电导率。

此外，水泥胶体的孔隙结构也会影响其导电性能。

孔隙结构越复杂，导电性能越差。

水泥胶体的水化程度也会影响其导电性能。

当水泥胶体水化程度较高时，其导电性能也会增强。

最后，水泥胶体周围的电解质浓度也会影响其导电性能。

当周围电解质浓度较高时，水泥胶体的导电性能也会增强。

四、混凝土的导电性能与混凝土中的骨料混凝土中的骨料也是影响混凝土导电性能的重要因素之一。

骨料的导电性能与其种类、大小和形状有关。

一般来说，导电性能好的骨料有金属矿物和碳酸盐石料等，而导电性能差的骨料有粘土和膨胀性岩石等。

骨料的大小和形状也会影响其导电性能。

通常来说，骨料的导电性能随着颗粒大小的增加而增加，但是当颗粒大小超过一定范围时，导电性能会开始下降。

此外，骨料的形状也会影响其导电性能。

例如，长条形的骨料比球形的骨料导电性能更好。

沥青路面材料导电性能的实验研究摘要本文实验研究了不同掺量的导电石墨和不同细度的天然鳞片石墨对导电沥青混凝土的导电性能的影响，结果表明：随着石墨掺量的增加，电阻率不断减小，石墨掺量为40%时导电性能最好，电阻率趋于稳定；随着天然鳞片石墨细度的增加导电沥青混凝土的导电性能是降低的。

同时还研究了在不同温度，不同湿度下导电沥青混凝土的电导率的变化：在不同温度下，当掺量较小时主要表现为PTC效应；当掺量较大时还要受粒子的热扰动性影响，温度与导电性呈非线性关系。

选取合适的掺量对导电沥青混合料的电阻稳定性有较大的帮助；在不同湿度下，湿度对电阻率的影响不是很明显，对电阻率的升高影响不大。

关键词：导电沥青混凝土，石墨，电学性能，电阻率Asphalt pavement materials conductiveperformance studyABSTRACTIn this paper,we mainly analysis the conductivity of conductive asphalt oncrete,the different dosage of conductive graphite and different fineness of natural flake graphite effect on conductivity of conductive asphalt concrete are expounded.through the experiment ,Graphite production 40% conductive performance is best;conductivity decreases continuously,after reach a certain content,conductivity tends to be stable.At the same time with the increase of fineness of natural flake graphite conductive performance of conductive asphalt concrete is lower. Finally, this article also studied at different temperature, the change of the conductivity of conductive asphalt concrete under different humidity. Experimental results show that under different temperature, when the dosage is small mainly for PTC effect; When the dosage is bigger was mainly affected by particle thermal disturbance of sex, temperature and electrical conductivity is nonlinear relationship. Select the appropriate dosage of conductive resistance stability of the asphalt mixture has a great help. Under different humidity, humidity influence on resistivity is not very obvious, the resistivity increases.Keywords: Electrically conductive asphalt concrete; Graphite; Electrical properties; Resistivity目录1 绪论 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 导电沥青混凝土的研究与应用现状 (4)1.3本文的主要研究内容 (5)2 文献综述 (6)2.1 导电沥青混凝土的导电介质分类 (6)2.2 导电机理 (7)2.2.1复合导电材料的导电机理 (7)2.2.2石墨导电沥青混凝土的导电机理 (10)2.2.3 导电沥青混凝土的导电模型 (12)2.2.4 沥青用量对导电性能的影响 (13)2.2.5 石墨用量对导电性能的影响 (14)2.2.6压实度对导电性能的影响 (14)2.3 温敏特性概述 (14)3 实验部分 (16)3.1主要仪器与设备 (16)3.2制备工艺 (17)3.3导电沥青混凝土的材料组成 (18)3.4 导电相材料掺量 (20)3.5实验方法 (21)3.5.1确定每个试块的沥青混合料的质量 (21)3.5.2 电阻率测量 (21)4 实验结果及讨论 (24)4.1 不同掺量的导电石墨对导电性能的影响 (24)4.2细度变化对石墨导电沥青混凝土的影响 (25)4.3 环境温度对导电沥青混凝土的影响 (26)4.4 湿度对导电沥青混凝土的导电性能的影响 (28)5 结论及建议 (30)参考文献 (31)致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。

沥青路面材料导电性能的实验研究摘要本文实验研究了不同掺量的导电石墨和不同细度的天然鳞片石墨对导电沥青混凝土的导电性能的影响，结果表明：随着石墨掺量的增加，电阻率不断减小，石墨掺量为40%时导电性能最好，电阻率趋于稳定；随着天然鳞片石墨细度的增加导电沥青混凝土的导电性能是降低的。

同时还研究了在不同温度，不同湿度下导电沥青混凝土的电导率的变化：在不同温度下，当掺量较小时主要表现为PTC效应；当掺量较大时还要受粒子的热扰动性影响，温度与导电性呈非线性关系。

选取合适的掺量对导电沥青混合料的电阻稳定性有较大的帮助；在不同湿度下，湿度对电阻率的影响不是很明显，对电阻率的升高影响不大。

关键词：导电沥青混凝土，石墨，电学性能，电阻率Asphalt pavement materials conductiveperformance studyABSTRACTIn this paper,we mainly analysis the conductivity of conductive asphalt oncrete,the different dosage of conductive graphite and different fineness of natural flake graphite effect on conductivity of conductive asphalt concrete are expounded.through the experiment ,Graphite production 40% conductive performance is best;conductivity decreases continuously,after reach a certain content,conductivity tends to be stable.At the same time with the increase of fineness of natural flake graphite conductive performance of conductive asphalt concrete is lower. Finally, this article also studied at different temperature, the change of the conductivity of conductive asphalt concrete under different humidity. Experimental results show that under different temperature, when the dosage is small mainly for PTC effect; When the dosage is bigger was mainly affected by particle thermal disturbance of sex, temperature and electrical conductivity is nonlinear relationship. Select the appropriate dosage of conductive resistance stability of the asphalt mixture has a great help. Under different humidity, humidity influence on resistivity is not very obvious, the resistivity increases.Keywords: Electrically conductive asphalt concrete; Graphite; Electrical properties; Resistivity目录1 绪论 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 导电沥青混凝土的研究与应用现状 (4)1.3本文的主要研究内容 (5)2 文献综述 (6)2.1 导电沥青混凝土的导电介质分类 (6)2.2 导电机理 (7)2.2.1复合导电材料的导电机理 (7)2.2.2石墨导电沥青混凝土的导电机理 (10)2.2.3 导电沥青混凝土的导电模型 (12)2.2.4 沥青用量对导电性能的影响 (13)2.2.5 石墨用量对导电性能的影响 (14)2.2.6压实度对导电性能的影响 (14)2.3 温敏特性概述 (14)3 实验部分 (16)3.1主要仪器与设备 (16)3.2制备工艺 (17)3.3导电沥青混凝土的材料组成 (18)3.4 导电相材料掺量 (20)3.5实验方法 (21)3.5.1确定每个试块的沥青混合料的质量 (21)3.5.2 电阻率测量 (21)4 实验结果及讨论 (24)4.1 不同掺量的导电石墨对导电性能的影响 (24)4.2细度变化对石墨导电沥青混凝土的影响 (25)4.3 环境温度对导电沥青混凝土的影响 (26)4.4 湿度对导电沥青混凝土的导电性能的影响 (28)5 结论及建议 (30)参考文献 (31)致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。