导电混凝土的研究现状及进展

混凝土中导电材料的应用研究一、导言混凝土是建筑工程中使用最广泛的建筑材料之一，具有良好的抗压性能、耐久性能，但是它的导电性能相对较差，这就对一些特殊的工程应用提出了一定的要求，如防雷、防静电等。

因此，在混凝土中加入导电材料是一种有效的提高混凝土导电性能的方法。

本文将就混凝土中导电材料的应用研究进行综述。

二、导电材料的分类导电材料是指具有良好的导电性能的材料，其种类非常多，可分为金属导电材料、碳类导电材料、金属氧化物导电材料、导电聚合物材料等。

三、混凝土中导电材料的应用1.金属导电材料金属导电材料是一种常见的混凝土导电材料，在混凝土中添加金属物质可以有效的提高混凝土的导电性能。

常用的金属导电材料有铜、铝、铁等。

2.碳类导电材料碳类导电材料是指以碳为主要成分的材料，这种材料具有良好的导电性能，因此也可以用于混凝土中。

常用的碳类导电材料有石墨、碳纤维、碳黑等。

3.金属氧化物导电材料金属氧化物导电材料具有良好的导电性能和耐久性能，因此也可以用于混凝土中。

常用的金属氧化物导电材料有氧化铜、氧化铝等。

4.导电聚合物材料导电聚合物材料是指具有良好导电性能的聚合物材料，这种材料可以用于混凝土中。

常用的导电聚合物材料有聚苯胺、聚乙炔等。

四、混凝土中导电材料的添加方法混凝土中导电材料的添加方法主要包括直接混入、表面涂覆、钢筋包覆等。

1.直接混入直接将导电材料混入混凝土中，这种方法简单易行，但是混凝土中导电材料的分散性较差，导致导电性能不理想。

2.表面涂覆在混凝土表面涂覆一层导电材料，这种方法可以有效的提高混凝土的导电性能，但是涂层的耐久性能需要考虑。

3.钢筋包覆将导电材料包覆在钢筋表面，这种方法可以在不影响混凝土强度的情况下提高混凝土的导电性能，但是需要考虑钢筋的耐久性能。

五、混凝土中导电材料的应用案例1.防雷混凝土防雷混凝土是指在混凝土中添加导电材料，用于防止雷击。

通过实验可以得知，在混凝土中添加2%的铜粉可以有效降低雷击的危害。

用于公路桥梁融雪除冰的导电混凝土研究现状【摘要】目前广泛使用的融雪剂化雪方法不仅对路面及设施造成损害，而且破坏环境。

文章对目前用于公路桥梁融雪除冰的导电混凝土的研究现状进行了综述,从应用材料、融雪化冰机理、外部环境的影响等方面进行了分析,提出了实际应用中还需解决的问题,为今后的进一步研究奠定了基础。

【关键词】导电混凝土；公路桥梁；融雪除冰0.引言如何有效地解决公路冰雪天不封路或少封路，避免交通事故或少出交通事故，形成良好的安全管理模式，己成为交通管理部门的重要工作之一。

如何及时清除冰雪，保证城市生命线的畅通，把损失降到最低限度，也是政府及城市管理部门的重要课题。

因此在一些重要场合如高速公路以及城市环路坡道、大桥桥面、机场跑道等采取融雪化冰措施具有非常重要的现实意义。

1.国内外研究现状目前国内外常用的融雪化冰方法包括清除法和融化法。

清除法又可分为人工清除法和机械清除法两种;融化法包括化学融化法和热融化法。

1.1清除法人工清除法即通过人工的方法清除积雪。

该法对积雪清除较彻底，但效率低、费用高、影响交通通行及行车安全、且不能长时间作业，主要适用于小雪及重难点路段的积雪清除，且这种方法是被动方式操作，具有滞后性。

采用机械设备铲雪(机械车辆铲、推以及扫等)设备效率高，适合于大面积机械化清除作业。

这种情况虽然铲除了路面上的大量积雪，但当气温较低时，由于冰与路面之间的粘结力较大，单独使用机械除雪效果并不好，对冰面清除不彻底，国内生产的铲雪机功能单一，设备利用率较低，国外综合性的除雪机械价格昂贵，维修保养费用高;铲雪需要大量的人力、物力和设备，且属于被动式滞后操作，需要一定时间才能使交通恢复正常;除雪机械受季节影响较强，使用频率低，经济效益较差。

1.2融化法1.2.1化学融雪法是通过在路面上撒布化学药剂使冰雪融化，目前世界各国主要通过撒盐来融雪化冰。

这一方法是利用盐降低冰雪的融点，使积雪融化，通常适合路面积雪厚度较小，环境温度较高的地域。

国内导电混凝土研究现状摘要：本文综述了国内导电混凝土研究的由来与进展，分析了该技术的导电机理，并着重介绍了石墨、碳纤维、钢纤维及钢渣等常用导电组分材料，以及复合导电介质的研究，总结了导电混凝土技术的发展前景。

关键词：导电混凝土；电阻率；导电材料；石墨；碳纤维1研究背景在中国，公路、城市道路、港口码头和机场等大量修建了水泥混凝土路面。

在寒冷的冬季，当水泥混凝土路面因降雪而积雪结冰时，给道路畅通和行车安全带来了严重的影响，甚至造成道路和机场关闭，给客货运输带来不便，也给建设单位造成巨大的经济损失。

目前，我国主要通过撒盐(NaCl，CaCl2)来融雪化冰。

这一方法具有材料来源广泛、价格便宜、化冰雪效果好等特点，因而得到了普遍应用。

但是，撤盐法也给混凝土路面结构和环境带来了许多负面效应，主要表现为钢筋钢纤维锈蚀、路面剥蚀破坏和环境污染等问题[1]。

因使用除冰盐，已造成道路、桥梁的严重破坏。

为此，我国在80年代开始了对导电混凝土的研究。

导电混凝土是在普通混凝土中添加一定含量的导电组分材料制成具有一定导电性能和力学性能的混凝土。

普通混凝土的电阻率一般在106~109Ω·cm范围内，既不属于绝缘体，也不属于良导体。

在混凝土中添加一定含量的导电组分，可使其导电性大大改善，从而成为具有良好导电性能的导电体。

2导电混凝土的导电机理导电混凝土是指由胶凝材料、导电组分材料和水等按一定配合比组成的多相复合材料，是在普通混凝土中掺入适量导电组分材料而形成的一种水泥基功能复合材料。

导电混凝土的导电一方面是由分散在基体中的导电组分材料形成网络，并通过隧道效应连通网络间的绝缘而传导；另一方面通过水泥石传导。

对于前者，如碳纤维、石墨粉及钢纤维等为电子（或空穴）导电，电流通过彼此搭接或接触形成的导电网络进行传导；同时，导电颗粒或纤维分散在水泥基体中，受绝缘的水泥基体阻隔，形成势垒。

当间隔距离减小，使水泥基体形成的势垒足够小，或电子和空穴从外界获得足够的能量时，就会跃过势垒，从一个导电体到达另一个导电体，从而实现导电。

导电混凝土及其发展趋势*沈 刚 董发勤(西南科技大学 绵阳 621010)摘 要:综合国内外文献,介绍了导电混凝土的导电原理、性能指标和导电相骨料,分析了导电混凝土的相分布,并重点叙述了国内外发展趋势。

关键词:导电混凝土 导电原理 相分布 发展趋势CONDUCTIVE CONC RETE AND IT S DEVELOPMENT TRENDShen Gang Dong Faqin(South west University of Science and Technology M ianyang 621010)Abstract :According to literatures both at home and abroad,the conductive principle,i ndex of performance and conductive aggregates of a cond uctive concrete are in troduced,the phase distribution of the conductive concrete is analyzed,wi th an emphasis on the developi ng trend both at home and abroad.Keywords :conductive concrete conductive principle phase distribution developing trend*国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(编号:2001A A322070)。

第一作者:沈 刚 1978年出生 硕士研究生收稿日期:2003-08-22早在20世纪30年代初,国外就开始研究导电混凝土的性能。

在这一方面,前苏联的研究比较全面,他们把在电力工业中应用的混凝土称为电工混凝土[1]。

他们不仅系统研究了导电混凝土的性能,还制定了相应的电工混凝土标准。

导电混凝土在电磁屏蔽工程中的应用研究摘要：现如今，伴随着电子信息化技术的飞快发展，包括但不限于移动通信、电脑计算机、雷达定位、收音广播等等在内的多种电子产品成为我们生活中的重要组成部分之一。

这些电子产品以及相关的电子工业在给我们生活带来便利的同时，也带来了全新的问题——电磁辐射。

电磁辐射不仅仅会干扰电子仪器本身的信号收发，还会使程序发生错乱造成信息泄露或者指令错误等问题，于我们人体健康而言，电磁辐射的危害也十分巨大。

基于电磁辐射的种种危害，我们把眼光放到了可以进行电磁干扰屏蔽的导电混凝土的身上，本文就导电混凝土在电磁屏蔽工程中的应用进行一些粗浅的认识和研究。

关键词：电子信息；电磁辐射；导电混凝土；一、混凝土中导电混凝土的由来以及导电混凝土的机理、性能和优点电子信息技术时代给我们带来不少便利的同时，也让我们宛如身处一个巨大的“微波炉”当中。

面对四面八方的电磁辐射冲击，建筑物成为我们可以暂时依托的“安全屋”，而作为主要建筑材料的混凝土，也自然而然进入了人们的视线。

但是，传统意义上的混凝土系围栏状结构的硅酸盐混凝土，该传统混凝土电磁波的屏蔽能力着实有限，很难满足人类或者电子设备需求的防护能力。

有需求就有研究，通过对混凝土进行改性，导电混凝土凭借着其良好的电磁干扰屏蔽作用，开始在历史的舞台大展拳脚。

传统混凝土在较为干燥的环境下，既不是绝缘体，也不是良导体。

基于传统混凝土优秀的物理学性能，人们开始着手对其进行改造，在传统混凝土中加入一定比例的导电介质，通过改变电阻率的范围来优化导电性能。

在导电介质的介入下，传统混凝土就摇身一变成为有着良好导电性能的导电材料。

有着导电性能的混凝土，既继承了前身结构材料的优点，又延伸出导电性、压敏性、温敏性、电磁干扰屏蔽性等优越特征。

经过改造的导电混凝土，不再是一种简单的结构性材料，而是成为一种有着电磁干扰屏蔽、工业静电预防、电力设备接地、基础设施内部应力自检查评估等等突出作用的多维度智能材料。

混凝土材料的研究现状和发展应用《混凝土材料的研究现状和发展应用》在当今社会，混凝土作为一种常见的建筑材料，被广泛应用于各种建筑工程项目中。

随着科技和研究的不断进步，混凝土材料的研究也日益深入，其应用领域和发展前景也逐渐扩大。

本文将从深度和广度两个方面出发，探讨混凝土材料的研究现状和应用发展。

一、混凝土材料的研究现状1.1 混凝土材料的基本性能混凝土是一种由水泥、骨料、粉煤灰和水经过配合、搅拌、浇筑和养护而成的人工石材料，其基本性能包括抗压强度、抗拉强度、抗渗透性、抗冻融性等。

近年来，通过对混凝土材料的研究，可以发现新型的添加剂和改性剂可以有效提高混凝土的性能，使其在各种环境条件下都能表现出较好的性能。

1.2 混凝土材料的耐久性混凝土的耐久性一直是混凝土材料研究的重点和难点，尤其是在高强、高性能混凝土的研究中。

目前，通过对混凝土材料的微观结构和化学成分的研究，发现可以采用掺外加剂、纳米材料等方法来提高混凝土的耐久性，以应对各种特殊环境和工程条件。

1.3 混凝土材料的环保性随着社会对环保和可持续发展的重视，混凝土材料的环保性也成为研究的热点之一。

目前，国内外研究人员通过添加矿渣粉、粉煤灰等工业废弃物，以及利用再生混凝土等方法来提高混凝土的环保性，减少对自然资源的消耗和环境的影响。

二、混凝土材料的应用发展2.1 高性能混凝土的应用高性能混凝土是近年来混凝土材料研究的重点之一，其应用包括桥梁、高楼大厦、核电站等重要工程项目。

通过对其配合比、材料选用等方面的优化和改进，可以使高性能混凝土在工程建设中发挥更大的作用。

2.2 超高性能混凝土的应用超高性能混凝土是近年来新兴的混凝土材料，其抗压强度和耐久性能都远远超过传统混凝土材料。

其应用领域涵盖了核设施、导弹发射井等重要工程领域。

2.3 绿色混凝土的应用绿色混凝土是混凝土材料研究的新前沿，其应用主要包括城市园林、雨水收集系统、地下排水系统等方面。

通过其透水性、透气性和保温性等特点，可以有效改善城市生态环境和水资源利用效率。

导电混凝土的研究综述发表时间：2019-04-15T12:54:18.530Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：邓丽思[导读] 导电混凝土的研究现状以及导电混凝土的应用，总结了导电混凝土的发展趋势。

广州大学-淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心广州 510006摘要：本文通过结合国内外学者对导电混凝土的研究，介绍了导电混凝土的概念、特点、常用于制备导电混凝土的导电材料、导电混凝土的研究现状以及导电混凝土的应用，总结了导电混凝土的发展趋势。

关键词：导电混凝土；导电材料；导电机理；电阻率引言导电混凝土（Electrically conductive concrete，简称ECC）是加拿大国家委员会开发的一项技术专利。

是由胶凝材料和导电材料（如碳纤维、纳米炭黑、钢纤维等）以及水组成的一种多功能的智能混凝土材料。

将导电材料加入到混凝土中能有效地使混凝土的电阻率降低3-4个数量级，使其具有良好的导电性能。

此外，导电混凝土好具有耐久性好、抗弯和抗冲击性能优异和自监测等特点。

因此被应用于融雪除冰、电磁屏蔽、阴极保护和结构健康监测等领域。

1 导电混凝土的导电机理导电混凝土具有较好的导电性能主要依赖于导电材料，当导电材料在混凝土基体中均匀分散，相互搭接时，电子通过导电材料之间进行电流传输。

此外，混凝土基体中存在的离子可以通过自由水进行电流传输。

2 导电材料具有导电性能的导电材料种类众多，如碳系导电材料、金属系导电材料和复合型导电材料等，但并非所有的导电材料都适用于制备导电混凝土。

目前，常用于制备导电混凝土的导电材料有碳纤维、石墨粉、纳米炭黑、钢纤维等。

2.1 碳纤维碳纤维属于碳系导电材料，是一种具有高强度、高模量、密度小，化学性质稳定且良好导电性的新型纤维材料。

在水泥基材料中加入碳纤维制备导电混凝土不仅能有效提高其抗折强度及抗冲击韧性，且使混凝土具有良好的导电性能，因此，碳纤维受到国内外导电混凝土研究者的青睐。

混凝土导电性检测方法研究混凝土导电性检测方法研究导言：混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，具有良好的耐久性和承载能力。

然而，在使用过程中，混凝土可能会遭受各种不同类型的损伤，如裂缝、腐蚀等。

及早发现和修复这些问题对于确保建筑物的结构和功能非常重要。

混凝土的检测方法成为了研究的焦点之一。

在本文中，我们将重点探讨混凝土导电性检测方法的研究进展与应用。

一、混凝土导电性的基本原理混凝土的导电性是指其对电流的传导能力。

混凝土本身是一种不导电的材料，这是由于其主要成分——水泥凝胶和砂石等骨料是绝缘体。

然而，当混凝土遭受到损伤或腐蚀时，其中的导电体（如金属裂缝的钢筋）将会呈现出导电性。

通过测量混凝土的导电性，我们能够检测到其中的损伤。

二、混凝土导电性检测方法的分类基于以上原理，研究者们提出了多种混凝土导电性检测方法。

根据测量的物理量不同，我们将这些方法分为两大类：电阻率法和电导率法。

1. 电阻率法电阻率法是通过测量混凝土对电流流动的阻力来判断其导电性。

主要包括电阻率试验与电学成像两种方法。

a) 电阻率试验：该方法通常使用四探针电阻率计进行测量，其中两个电极用于注入电流，另外两个用于测量电压。

通过计算电阻率，可以获得混凝土的导电性信息。

这种方法简单直观，但最大的问题是只能测量很小的区域，并不能全面地评估混凝土的导电性。

b) 电学成像：这种方法通过将电阻率测量电极排列成一个二维或三维的阵列，并将其与成像技术相结合，可以实现对混凝土内部导电性的全面评估。

该方法可以提供较高的空间分辨率，并且能够探测到较小的损伤。

然而，由于需要大量的电极和相应的数据处理，该方法的应用仍然面临一些技术限制。

2. 电导率法电导率法是通过测量混凝土对电流流动的导电率来评估其导电性。

常用的方法包括微波法和频率法。

a) 微波法：这种方法利用微波在混凝土中的传播速度与其导电性之间的关系来进行检测。

通过测量传播速度，可以获得混凝土的相对电导率。

微波法具有无损、快速的特点，并且可以对较大的面积进行检测。

导电混凝土智能建筑材料智能建筑材料是当代建筑领域的一项重要创新技术，它融合了现代科技与建筑设计，为建筑行业带来了许多新的可能性。

导电混凝土作为智能建筑材料的一种，具有独特的导电性能，可以应用于建筑结构的防雷、地热、智能感应等方面。

本文将对导电混凝土智能建筑材料的特点、应用以及未来发展进行探讨。

一、导电混凝土的特点导电混凝土是一种将导电纤维添加到混凝土中的新型建筑材料。

与传统建筑材料相比，导电混凝土具有以下几个特点：1. 高导电性能：导电混凝土中添加的导电纤维能够有效传导电流。

这使得导电混凝土可以作为导电材料，用于建筑结构的防雷和接地系统。

2. 优异的力学性能：导电混凝土不仅具备传统混凝土的力学性能，如抗压、抗拉强度等，同时还具备导电功能。

因此，导电混凝土可以在满足建筑结构要求的同时，实现电流的传导和分配。

3. 可调控的导电性能：通过调整导电纤维的类型和含量，可以实现导电混凝土的导电性能的可调控。

这使得导电混凝土可以根据具体需求进行设计和应用。

二、导电混凝土的应用导电混凝土作为一种智能建筑材料，可以应用于多个领域，为建筑结构带来独特的功能和性能。

1. 防雷系统：导电混凝土具有良好的导电性能，可以用于建筑物的防雷系统。

在建筑物的结构中使用导电混凝土，可以有效地吸收和分散雷电冲击，保护建筑结构不受雷击。

2. 地热系统：导电混凝土可以应用于地热系统中。

导电混凝土通过传导电流的方式，可以将电能转化为热能，实现地热能的利用和分布。

3. 智能感应：导电混凝土还可以应用于建筑物的智能感应系统。

通过在导电混凝土中嵌入传感器，可以实现建筑结构的智能监测和信息反馈。

除了以上应用，导电混凝土还可以用于地暖系统、冰雪融化、照明等领域，为建筑物提供更加安全、智能和舒适的环境。

三、导电混凝土的未来发展导电混凝土作为新兴的智能建筑材料，未来具有广阔的发展前景。

1. 技术创新：随着科学技术的不断进步，导电混凝土的制备工艺和导电纤维的性能将得到进一步改进和创新。