一种导电混凝土及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种导电混凝土及其应用，该导电混凝土，按照质量份计包括以下组份：钢纤维6.0～6.5份，钢棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，减水剂0.3～0.5份，分散剂0.2份，水泥17～18份，细骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。该应用方法包括：制作导电混凝土层，并在导电混凝土层下方铺设加热线圈盘，然后在组成加热线圈盘的加热线圈中通入高频交流电。本发明专利技术不但能满足其导电发热的要求，而且可以保证有较高的抗压强度。此外，在具体应用时采用磁场感应涡流原理，产生无数小涡流，使导电混凝土层自行高速发热，发热效率高，即使导电混凝土发生钝化对其影响也较小，不影响其发热效果。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种导电混凝土及其应用
本专利技术涉及混凝土材料
，具体涉及一种导电混凝土及其应用。
技术介绍
混凝土是土木工程中应用最广泛的结构材料，近些年来经历了漫长的发展过程，从普通的结构材料到复合材料，最后再到功能材料。在普通混凝土内添加导电材料，如碳纤维、钢纤维、钢渣、石墨等，可大大提高其导电性。现有技术中，利用导电混凝土的导电性可使其导电发热，而被广泛应用在寒冷地区的道路融雪除冰等领域。由于导电混凝土的融雪除冰效率高且不会对环境造成污染，因此有着广阔的发展前景。在实际应用中，添加不同导电材料的导电混凝土都存在着一些缺陷，不能很好地满足使用需求。如加入石墨、碳纤维的导电混凝土的抗压强度会随着石墨、碳纤维的加入量呈指数方式下降，而在此基础上进一步加入钢纤维、钢渣的导电混凝土，虽然其强度会有所提高，但是随着时间的延长，原有的低电压导电方式不仅影响发热效果，热转化率偏低，还会使钢纤维或钢渣会发生钝化，增大导电混凝土的电阻率从而进一步影响发热效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种导电混凝土及其应用方法，以解决现有技术中的导电混凝土存在的抗压强度低以及发热效率不高的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种导电混凝土，按照质量份计，包括以下组份：钢纤维6.0～6.5份，钢棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，减水剂0.3～0.5份，分散剂0.2份，水泥17～18份，细骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。作为本专利技术第一方面的优选方式，按照质量份计，包括以下组份：钢纤维6.2份，钢棉2.8份，硅灰0.9份，减水剂0.4份，分散剂0.2份，水泥17份，细骨料24份，粗骨料27份，水10份。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述钢纤维为波浪线低碳钢纤维，其中所述钢纤维的长度为28～38mm，直径为0.8～1.0mm，抗拉强度大于650MPa。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述减水剂为聚羟酸减水剂。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述细骨料为中粗砂，所述粗骨料为反击破石子，其中所述粗骨料的粒径为8～13mm。作为本专利技术第一方面的优选方式，所述水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。第二方面，本专利技术实施例提供一种导电混凝土的应用方法，包括：制作导电混凝土层，并在所述导电混凝土层下方按照20cm的间距铺设环形加热线圈盘，然后在组成所述加热线圈盘的加热线圈中通入高频交流电；其中，所述高频交流电由220V工频市电依次通过桥式整流器和电压谐振变换器转换得到。作为本专利技术第二方面的优选方式，所述加热线圈由空心金属管材绕制形成，所述空心金属管材的外径为2～5cm。作为本专利技术第二方面的优选方式，所述加热线圈由铜材料制成。本专利技术实施例提供的一种导电混凝土及其应用方法，仅添加钢纤维和钢棉作为导电材料，不但能满足其导电发热的要求，而且可以保证有较高的抗压强度，增大了其应用范围与结构的可靠性。此外，在具体应用时，采用磁场感应涡流原理，利用220V工频市电的形成的高频交流电通过环形加热线圈，产生无数封闭磁场力，当磁场磁力线通过钢纤维或钢棉形成的导磁，即会产生无数小涡流，使导电混凝土层自行高速发热，即使导电混凝土发生钝化对其影响也较小，不影响其发热效果。同时，采用高频交流电不仅可以减少能量损失，还可以使导电混凝土本身的电阻率减小，从而提高发热效率。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。在寒冷地区的冬季，雪天较多，下雪后容易造成道路结冰现象，而道路结冰后不但给人民的出行带来严重不便，经常导致高速封路、机场停飞等，而且还严重威胁国民的财产和生命安全。正常干燥沥青路面的摩擦系数为0.75，雨天路面摩擦系数降为0.40，雪天路面摩擦系数则为0.28，而结冰的路面摩擦系数就更低，只有0.18。因此，研究如何融冰除雪具有重要的现实意义。目前使用的融雪除冰方法有很多，但是这些方法大多数都有严重的缺陷，例如人工消除法和机械消除法，都需要耗费大量的人力物力，效率比较低下，而且除雪机械有一半以上的时间都处于闲置状态，造成资源的浪费；化学融化法一般使用的都是含有NaCl的化学剂，不仅会造成钢筋的腐蚀，使路面结构的耐久性降低，而且还会破坏植被，污染环境。利用导电混凝土的导电性可使其导电发热，因此能够被广泛应用在寒冷地区的道路融雪除冰等领域，如可以设置在桥面或者机场跑道上等。由于导电混凝土的融雪除冰效率高且不会对环境造成污染，因此有着广阔的发展前景。然而，加入石墨、碳纤维的导电混凝土的抗压强度会随着石墨、碳纤维的加入量呈指数方式下降，对于机场跑道、桥面等这类本身就需要高强度混凝土的建设工程来说，此类导电混凝土显然是不适用的。而在此基础上进一步加入钢纤维、钢渣的导电混凝土，虽然其强度会有所提高，但是为了安全起见，通入的电压一般是低于60V的低电压，因此随着时间的延长，原有的低电压导电方式不仅影响发热效果，热转化率偏低，还会使钢纤维或钢渣会发生钝化，增大导电混凝土的电阻率从而进一步影响发热效果。本专利技术实施例提供一种导电混凝土，按照质量份计，其包括以下组份：钢纤维6.0～6.5份，钢棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，减水剂0.3～0.5份，分散剂0.2份，水泥17～18份，细骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。本实施例中，导电混凝土中的导电材料全部选用钢制品材料，特别是选用了钢纤维和钢棉，不仅有效满足了高抗压强度要求，而且在通入高频交流电后能够形成较大的磁回路，可有效提高发热效率，增大了其应用范围与结构的可靠性。同时，钢纤维和钢棉所占的份数分别为6.0～6.5份和2.5～3.0份时，可以将导电混凝土的电阻率控制在一定的范围内，不但能达到发热的效果，还能提高经济适用性。此外，加入0.2份的分散剂有助于分散钢纤维与钢棉，避免其打团，造成发热集中的现象。在上述实施例的基础上，按照质量份计，其包括以下组份：钢纤维6.2份，钢棉2.8份，硅灰0.9份，减水剂0.4份，分散剂0.2份，水泥17份，细骨料24份，粗骨料27份，水10份。在上述实施例的基础上，钢纤维为波浪线低碳钢纤维，其中钢纤维的长度为28～38mm，直径为0.8～1.0mm，抗拉强度大于650MPa。本实施例中，钢纤维优选波浪线低碳钢纤维，其不但可以有效增大导电混凝土与钢纤维的接触面积，还可以减少钢纤维在混凝土碱性环境中的钝化效应。在上述实施例的基础上，减水剂为聚羟酸减水剂。本实施例中，减水剂优选聚羟酸减水剂，其可以有效降低水灰比，在相同胶材用量下，相当于提高了导电混凝土的强度等级，同时还可以保证导电混凝土良好的和易性。在上述实施例的基础上，细骨料为中粗砂，粗骨料为反击破石子，其中粗骨料的粒径为8～13mm。本实施例中，细骨料优选中粗砂，粗骨料优选反击破石子，其可以保证导电混凝土的强度要求。同时，粗骨料的粒径优选8～13mm，可以进一步提高导电混凝土的强度要求。在上述实施例的基础上，水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电混凝土，其特征在于，按照质量份计，包括以下组份：钢纤维6.0～6.5份，钢棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，减水剂0.3～0.5份，分散剂0.2份，水泥17～18份，细骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。

【技术特征摘要】
1.一种导电混凝土，其特征在于，按照质量份计，包括以下组份：钢纤维6.0～6.5份，钢棉2.5～3.0份，硅灰0.8～1.2份，减水剂0.3～0.5份，分散剂0.2份，水泥17～18份，细骨料23.5～24.5份，粗骨料27～28份，水9～10份。2.根据权利要求1所述的导电混凝土，其特征在于，按照质量份计，包括以下组份：钢纤维6.2份，钢棉2.8份，硅灰0.9份，减水剂0.4份，分散剂0.2份，水泥17份，细骨料24份，粗骨料27份，水10份。3.根据权利要求1所述的导电混凝土，其特征在于，所述钢纤维为波浪线低碳钢纤维，其中所述钢纤维的长度为28～38mm，直径为0.8～1.0mm，抗拉强度大于650MPa。4.根据权利要求1所述的导电混凝土，其特征在于，所述减水剂为聚羟酸减水剂。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶瑞，张阳，傅继阳，刘爱荣，李成才，黄永辉，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东,44