导电混凝土
-导电混凝土解析
导电混凝土的定义
导电混凝土是指由胶凝材料、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。
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。目前研究最多的也就是碳纤维导电混凝土和石 墨导电混凝土。
导电混过凝土的分类
根据胶凝材料不同, 可将导电混凝土大体分为三类： （1）无机类（如水泥导电混凝土和水玻璃导电混凝土； （2）有机类( 如沥青导电混凝土和树脂导电混凝土) ； （3）复合类( 如聚合物导电混凝土和浸渍导电混凝土) 。 其中， 较为常用的有碳质骨料混凝土与树脂导电混凝土。 常用的导电组分也分为三类：聚合物类、碳类和金属类。
2、水泥石导电机制 此种理论认为是通过 水泥石传导，即水泥石的导电。
导电混过凝土的应用
（1）可以替代金属起到屏蔽无线电干扰，防御电磁波的作用，如 用于抗电磁屏蔽建筑； （2）用作电工材料，如接地装置建筑物的避雷设备断路器的合闸 电阻，消除静电装置金属阴极保护系统等； （3）利用导电产生的热效应进行环境加热，建筑采暖以及道路和 机场的融冰化雪； （4）利用它的力-电相关特性制成一种机敏智能材料，可用于混凝 土结构的非破损检查评估，也可用于高速公路的自动监控、运动车 辆的重量，称量大型结构(如核电站设施大坝)的微裂纹监测等。
导电混凝土的导电性能与应用研究
房材与应用
■材料性能研究与应用 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ
导电混凝土的导电性能与应用研究
谭宏斌 马小玲
（陕西理工学院材料学院， 陕西 汉中 ７２３００３）
摘要： 介绍了导电混凝土的导电机理， 以及该材料在电磁屏蔽、电热、机敏方面的原理。综述了该材料在电磁屏蔽、电
随着现代电子工业的高速发展和各类电子产品 的普遍使用， 移动通讯 、广播、雷达、计 算机等已成 为 人们日常生活中经常接触的事物。在这些东西给人们 带来方便和快捷的同时， 也使电磁波辐射成为一种新 的公害。电磁波辐射不仅影响人们的身体健康， 而且 对周围的电子设备造成严重干扰， 使它们的工作程序 发生紊乱， 产生错误动作； 还会造成的信息泄露使计
导电混凝土融化冰雪模型如图 ２ 所示， 当电源连 通后， 导电混凝土产生热量， 温度升高， 并通过混凝土 与冰雪的接触面向上传导。冰雪吸收热量后温度逐渐 升高， 当温度达到 ０℃时， 冰雪开始融化。
图 ２ 导电混凝土融化冰雪模型
Ｐｒｅ 等人［１５］在研究导电混凝土时，用碳质离子作为 导电混凝土的导电相， 结果使混凝土的电阻率降低到 导体的范围内。Ｋａｎｇ 等人［１６］用碳纤维作为混凝土导电 相， 碳纤维直径为 ０．０５ｍｍ～７．５ｍｍ， 长度 为 ２ｍｍ～ ４０ｍｍ， 这种导电混凝土主要被用来作为一般加热应 用。陈斌［１７， １８］也认为碳纤维混凝土有良好的导电性能， 为便于施工碳纤维长度一般为 ５ｍｍ。Ｗａｎｇ［１９］在石墨 导电混凝土的研究中，得出水泥含量在 ３０％～８０％、石 墨 ５％～４０％、骨料 ５％～５０％较为适宜（以上均为质量
导电混凝土的研究综述
导电混凝土的研究综述摘要：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。
碳纤维导电混凝土的研究始于1992年，之后大量关于碳纤维导电混凝土的研究不断出现。
Hou等人[1]通过对碳纤维导电混凝土的导电性能进行研究，得出掺加体积为0.58%的碳纤维能使导电混凝土具有良好的导电性能和优越的力学性能。
沈刚等人[2]对碳纤维混凝土的研究表明，随着碳纤维掺量的增加，导电混凝土的导电性能越来越好，当碳纤维掺量为1.0%时，达到渗滤阈值，之后碳纤维掺量的增加并不能明显改善导电混凝土的导电性能；同样，碳纤维掺量达到1.0%后，碳纤维导电混凝土的抗压强度下降。
混凝土导电技术规格
混凝土导电技术规格一、引言混凝土导电技术是一种新型的建筑材料技术，它的出现旨在解决建筑物地面静电问题。
该技术可以将混凝土导电，使其具有导电的特性，从而防止建筑物地面静电产生。
本文将详细介绍混凝土导电技术的规格。
二、材料要求1.混凝土强度等级为C30以上。
2.导电材料应为铜粉或钢纤维。
3.导电材料的掺量应为混凝土总质量的1%-5%。
4.混凝土的密度应大于2000kg/m³。
5.混凝土的导电性能应符合相关标准。
三、制作工艺1.混凝土搅拌应均匀，搅拌时间不少于5分钟。
2.导电材料应在混凝土搅拌后加入，均匀分布。
3.混凝土应在模板内振捣，确保密实。
4.混凝土应在适当的温度和湿度下养护。
四、施工要求1.混凝土应在施工前进行导电性能测试，确保导电性能符合相关标准。
2.施工时应按照混凝土的强度等级进行浇筑。
3.混凝土表面应平整光滑，不得出现裂缝和空鼓。
4.混凝土施工应在适宜的环境条件下进行，避免极端天气影响施工品质。
5.混凝土施工后应及时进行养护，避免出现龟裂和渗水现象。
五、验收标准1.导电混凝土的导电性能应符合相关标准，导电性能测试合格率不得低于90%。
2.导电混凝土表面应平整光滑，不得出现裂缝和空鼓。
3.导电混凝土强度等级应符合设计要求，强度检测合格率不得低于95%。
4.导电混凝土应按照相关要求进行养护，养护品质符合要求。
六、安全措施1.施工现场应设置警示标志，禁止未经授权人员进入施工现场。
2.混凝土施工过程中应戴好安全帽，穿戴好相应的防护装备。
3.施工现场应设置安全防护网，避免施工过程中出现人员坠落现象。
4.施工现场应配备相应的消防器材，以应对突发事件。
七、总结混凝土导电技术是一种新型的建筑材料技术，它可以有效地解决建筑物地面静电问题。
在导电混凝土的制作过程中，需要注意材料要求、制作工艺、施工要求、验收标准和安全措施等方面。
只有严格按照规格要求进行制作和施工，才能保证导电混凝土的品质和性能。
新型沥青混凝土——导电沥青混凝土
新型沥青混凝土——导电沥青混凝土导读普通沥青混凝土的电阻率高，电阻率一般在106~109Ω∙cm范围内，属电的不良导体。
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 o然而，还存在一种会导电的混凝土一一导电沥青混凝土!那什么是导电沥青混凝土呢？在道路建设和养护运用中有什么特殊的功能呢？1、什么是导电混凝土?导电沥青混凝土是一种具有符合规定的电性能和一定的力学性能的特种新型混凝土,其基本原理是，在普通沥青混凝土中参加一定量的导电材料，即导电材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料，在不影响沥青混凝土路用性能的同时，使其具有一定的电学性能。
导电沥青混凝土主要是依靠导电材料的相互接触开展导电的。
目前可以作为导电混凝土导电相的材料有导电粉末、导电纤维、导电集料三类，主要有石墨、炭黑、碳纤维、钢纤维、钢渣等。
导电材料可取代部分骨料掺入或作为单独组分直接掺入。
现在研究最多的是碳纤维导电混凝土和石墨导电混凝土。
2、导电混凝土的功能导电沥青混凝土具备热和电的感知和转换能力，这就使得它具有特殊的功能。
对于道路领域导电沥青混凝土具有两方面的功能：一方面可以利用路用性能变化与其电阻变化之间的关系，对沥青混凝土内部的疲劳损伤开展判断，进而确定沥青混凝土路面的养护时机；一方面可以利用其电阻性能,在路面两端施加一个安全电压，使导电沥青混凝土加热升温融化道路表面的冰雪。
导电沥青混凝土可以利用沥青路面受到车载的作用后输出的电阻值的变化来判断路面的服役状态。
导电沥青混凝土在受到荷载后的电阻变化可分为四个阶段（图3）：①初压实阶段A-B,在该阶段中，导电沥青混凝土刚刚受压发生形变，导电填料开始相互接触，电阻开始下降；②无损伤阶段B-C,在该阶段中，导电沥青混凝土不断受压，导电填料接触的更加严密，同时内部也产生了许多细小的微裂纹，导致导电通路的生成和破坏速率一样，电阻变化非常小；③有损伤阶段C-D,在该阶段中，导电沥青混凝土的形变到达极限，导电填料不再被压缩，导电通路不再增加，同时，内部的微裂纹逐渐扩大，大多数导电通路不断被破坏，导致电阻开始增加；④破坏阶段D-E,在该阶段中，导电沥青混凝土被破坏，导电通路被彻底破坏，电阻陡然上述。
导电混凝土及其特性
·11·１ 引言智慧型混凝土种类繁多，导电混凝土是其中的重要分支。
导电混凝土相关研究源于二十世纪中，其制备方法为：将导电相材料添加到混凝土中，使得混凝土导电性能大为改善提高，从而制成导电混凝土［1］。
２ 导电混凝土导电混凝土的概念由纽约州立大学的钟端玲教授［2］于1993年提出。
大量专家、学者的不懈努力使得该领域的科研成果颇丰。
导电相材料是导电混凝土的重要组成部分，其主要被分为两大类：（1）碳质材料：石墨、炭黑、碳纤维等；（2）金属材料：钢渣、钢纤维等。
石墨作为导电混凝土的导电相材料应用十分广泛，其具有较好的导电性、导热性，并且化学性质稳定。
已有研究表明［3］，以石墨作为导电相的导电混凝土电阻率随着石墨掺量的改变而变化，电阻率的变化区间很大，当石墨的掺量非常大时，石墨导电混凝土才具有良好的导电性。
这大大限制了石墨导电混凝土的应用，因为导电混凝土中掺杂石墨的需水量很大，导致石墨导电混凝土的力学强度下降很多，已经难以满足强度方面的实用性要求。
当石墨质量占比大于15%时，随着石墨掺量的增加，其导电率增加幅度变化不大；当石墨质量占比大于20%时，抗压强度迅速降低，已经不足2MPa，基本不具有实用功能。
钢纤维是一种金属材料，导电性能优异。
将钢纤维作为导电混凝土的导电相材料可以制成钢纤维导电混凝土，钢纤维的存在还可以增加混凝土的力学强度（抗弯、抗拉、抗剪）。
掺杂钢质碎屑、钢纤维等材料的钢纤维导电混凝土被用于桥面板的融雪除冰试验［4］，取得了一定的效果。
在该试验中，普通混凝土层上部浇筑了一层导电混凝土层（掺杂钢纤维和钢渣）。
长期跟踪该导电混凝土电阻率的变化，长期电阻率不稳定［5］。
钢纤维掺量大易结团，且造价高；掺量小，不能形成有效的导电网络。
３ 导电混凝土的特性３．１ 电磁屏蔽导电混凝土中掺杂低电阻导电相材料具有电磁屏蔽特性。
电磁波在电磁屏蔽混凝土表面会产生反射；在电磁屏蔽混凝土内部会被吸收；另外电磁波在传输过程中也产生损耗。
导电混凝土调研报告
导电混凝土调研报告导电混凝土是一种具有导电功能的新型建筑材料，通过在普通混凝土中添加导电材料，使其具有了良好的导电性能。
导电混凝土的出现，为建筑工程领域带来了许多新的应用和发展机遇。
本文将对导电混凝土进行调研，并分析其特点、应用及未来发展趋势。
首先，导电混凝土的特点主要体现在以下几个方面。
首先，导电混凝土具有良好的导电性能，可以有效地传导电流。
其次，导电混凝土具有良好的耐久性和抗腐蚀性能，可以适应各种恶劣环境。
第三，导电混凝土可根据实际需要进行设计和调整，并且可以与普通混凝土进行无缝连接。
最后，导电混凝土还可以应用于地暖系统和防雷系统等领域，发挥重要的作用。
导电混凝土的应用也非常广泛。
首先，导电混凝土可以应用于建筑物的地板和墙体等部位，用于地暖系统的散热和传导。
其次，导电混凝土还可以用于建筑物外墙和屋顶的防雷系统，起到保护作用。
此外，导电混凝土还可以用于公路桥梁和隧道等工程，通过传导电流来消除积雪和冰。
未来，导电混凝土还有许多发展趋势。
首先，随着科技的不断进步，导电混凝土的导电性能将越来越高，可以承载更大的电流。
其次，导电混凝土的应用领域会进一步扩展，例如在智能建筑和智能交通等方面的应用。
另外，导电混凝土的环保性能也将得到提升，使其更加符合可持续发展的要求。
在导电混凝土的研究和应用过程中，还存在一些挑战和问题。
首先，导电混凝土的生产成本较高，需要研发更经济高效的生产工艺和材料。
其次，导电混凝土在施工过程中的操作性较差，需要改进施工技术和方法。
此外，导电混凝土的导电性能受到温度和湿度等环境因素的影响，需要进行更全面的性能研究和优化。
综上所述，导电混凝土作为一种新型建筑材料，具有许多优点和潜在应用。
未来，导电混凝土的发展前景十分广阔，但同时也需要解决一些技术和经济上的问题。
相信在不久的将来，导电混凝土将在建筑工程领域发挥重要的作用，并为实现可持续发展做出贡献。
导电混凝土的研究与应用
导电混凝土的研究与应用摘要:导电混凝土是一种特种混凝土,其基本原理是导电材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料,它是具有符合规定的电性能和一定的力学性能的特种混凝土。
导电混凝土具备热和电的感知和转换能力,这就使得它不仅能作为一种建筑承载材料使用,而且还将在电工、电子、电磁干扰屏蔽、防静电、电加热器、钢筋阴极保护、建筑地面采暖、路面除冰融雪等方面发挥重要作用。
因此关于导电混凝土的研究受到越来越广泛的关注。
关键词:导电混凝土电阻率石墨碳纤维混凝土钢纤维混凝土导电介质导电性能混凝土因其优良的物理力学性能在土木工程领域得到了广泛的应用，是目前用量最大的一种建筑材料。
普通混凝土的电阻率高，电阻率一般在106～109Ω·cm范围内。
属电的不良导体。
对于交流电来讲，干燥的混凝土是良好的绝缘体，其电阻率约为1013Ω·cm[1]。
但随着混凝土中水分的增加，混凝土的电阻率降低。
由于混凝土中水泥水化后有很多离子性的物质(电解质)溶解于水中，这些溶解盐也可以充当电介质，并通过毛细管互相连接，因此混凝土随着水分的增加，其导电性能也增加。
当完全饱和时，混凝土的电阻率可降至102～103Ω·cm[2]。
所以普通混凝土是一种介于绝缘体和导体之间的材料。
如果在普通混凝土中添加一定量的导电组分材料，可使其导电性能大大改善，从而形成具有较好导电性能的导电体。
导电混凝土既有结构材料的特点，又具有导电性。
这不仅使混凝土作为一种结构材料使用，以及在电工、电磁干扰屏蔽、工业防静电、电力设备接地工程、电加热器、钢筋阴极保护、建筑地面采暖、路面除冰融雪等方面发挥重要作用。
1 导电混凝土的导电机理导电混凝土是指由胶凝材料、骨料、导电组分材料和水等按一定配合比组成的多复合材料，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。
其中导电组分作为分散相，导电性能好;混凝土或水泥作为基体相，导电性能差。
导电混凝土的导电一个方面是由分散在基体中的导电组分材料形成网络，并通过隧道效应连同网络间的绝缘而传导，另一方面是通过水泥石传导。
导电混凝土调研报告
导电混凝土调研报告导电混凝土调研报告一、前言导电混凝土是一种新型的建筑材料，它能够在电流通过时传导电能，具有导电性能和混凝土的力学性能。
导电混凝土的研发和应用具有重要意义，本报告将对导电混凝土的性能、应用领域以及发展前景进行调研分析。
二、导电混凝土的性能特点1.导电性能导电混凝土具有良好的导电性能，能够传导电流，形成闭合回路。
导电混凝土中添加导电材料（如碳纤维、碳胶等）能够提高其导电性能。
导电混凝土的导电能力与导电材料的导电性能直接相关。
2.力学性能导电混凝土在满足导电要求的同时也要保持一定的力学性能。
经过合理调配的导电混凝土能够满足工程需要的抗压、抗弯、抗渗等力学性能指标。
3.防雷抗电磁干扰性能导电混凝土具有良好的防雷抗电磁干扰性能。
它能够有效接地，降低雷击和电磁干扰造成的损失。
三、导电混凝土的应用领域1.电磁屏蔽材料导电混凝土能够起到良好的电磁屏蔽作用，可以应用于电磁波屏蔽材料的制备。
这种材料在电子通信、军事领域等具有广泛应用前景。
2.触摸屏导电混凝土可以制作导电触摸屏面板，具有良好的触摸感应性能，同时具有很高的刚性和耐久性。
3.防雷设备导电混凝土能够应用于建筑物的防雷设备中，提供可靠的避雷保护功能，保护建筑物和其内部设备免受雷击侵害。
4.电磁辐射防护导电混凝土具有抗电磁辐射的特性，可以用于电磁辐射污染较严重的建筑物的防护，减少辐射对人体的伤害。
四、导电混凝土的发展前景导电混凝土具有良好的综合性能，在许多领域都具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断进步，导电混凝土的性能也会不断改善和优化，应用领域也将不断扩大。
特别是在电子通信、建筑防护、电磁波屏蔽和能源利用等领域，导电混凝土的应用前景非常广阔。
总结：导电混凝土作为一种新型的建筑材料，具有导电性能和混凝土的力学性能，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，导电混凝土的研究不断深入，其性能和应用领域也将不断拓展。
导电混凝土将成为建筑行业的重要发展方向之一，为人们的生活带来更多的便利和安全。
浅谈导电混凝土的导电组分材料分类及应用
浅谈导电混凝土的导电组分材料分类及应用导电混凝土是指，由胶凝材料、介电骨料、导电相和水等根据一定的配合比混合而成一种多相复合材料，具备导电性和力学性能的混凝土。
一般的混凝土电阻率高，正常在106~109Ω.cm范围内。
干燥的混凝土电阻率更高，大概在1013Ω.cm[1]。
对于交流电来讲，几乎是不导电的。
但是因为混凝土中的水泥水化以后，混合物中有很多的离子电解质可以作为导电的介质，当混凝土水份增加时导电性能也会提高。
潮湿的混凝土最低电阻率可到102~103Ω.cm[2]。
若在一般的混凝土中加入一定的导电组分质料的话，就能够大大降低混凝土的电阻率。
导电混凝土不仅能够在运用它的力学性能建造一般的建筑物，而且还可以运用导电混凝土的导电性，运用到电工、屏蔽电磁波干扰、电器加热、厂房防静电、钢筋防锈蚀阴极保护、构件抗压性能测定、建筑地面采暖、道路地面除冰雪等各个方面[3]。
二、导电混凝土导电组分材料分类2.1石墨石墨具有很好的导电性能，和一般的金属粉末相比较而言，具有很好的耐腐蚀、抗氧化性能好等化学稳定性。
但是，想要使混凝土导电性到达理想的效果就需要增加混凝土中石墨的含量。
此时需要就要需要大大的增加混凝土的用水量，这就会使混凝土的强度降低。
所以，要想使石墨导电混凝土在建筑领域能够运用，只能用于对于混凝土强度要求不高的建筑领域。
2.2碳纤维碳纤维具有良好的导电性能以及耐磨性和增强性等优点。
碳纤维在运用导电混凝土中，不仅能发挥导电的性能，而且还会增强其力学性能。
碳纤维的长径比大，掺入少量就可以获得很好的导电性能。
其在空气中耐腐蚀，对大部分腐蚀性的物质都很稳定。
在水泥基复合材料中加入适量的纤维可以有效的增强混凝土的力学性能，改善混凝土的粘结强度。
除此之外，还具有压敏和温敏效应，可以对结构构件进行应力、应变和抗疲劳以及温度的自测，因此碳纤维导电混凝土具有多功能的特点[4]。
2.3钢纤维钢纤维可以显著提高混凝土的混凝土的力学性能的特点，同时也可以发挥很好的导电功能。
导电混凝土
导电混凝土研究现状导电混凝土是一种新型的混凝土, 其基本原理是导电材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料,它是具有符合规定的电性能和一定的力学性能的特种混凝土。
导电混凝土具备热和电的感知和转换能力, 这就使得它不仅能作为一种建筑承载材料使用, 而且还将在电工、电子、电磁干扰屏蔽、防静电、电加热器、钢筋阴极保护、建筑地面采暖、路面除冰融雪等方面发挥重要作用。
因此关于导电混凝土的研究受到越来越广泛的关注。
1. 导电相骨料导电混凝土的导电相骨料应具有必需的导电性、足够的机械强度和温度稳定性。
同时应能在组分局部过热时具有抗氧化作用, 它不应与胶凝材料发生化学反应, 导电相与胶凝材料的线膨胀系数值应相近, 导电相的导电性对温度的依赖性应最小。
所以, 并非所有电阻率低的导电材料均适宜作导电相材料。
试验表明, 在众多的导电材料中, 碳质骨料最适宜作为导电混凝土的骨料, 现在研究最多的也就是碳纤维导电混凝土和石墨导电混凝土。
导电材料可取代部分骨料掺入或作为单独组分直接掺入。
根据导电相骨料在混凝土中取代的成分不同,导电相骨料常分为导电相细骨料和导电相粗骨料。
2. 电极设计在导电混凝土的应用中, 主要的测量和测控参数是材料的电阻值, 电极是联系被测试样和测试仪表的桥梁。
因此电极电阻率的大小、与被测试样及外导线接触良好与否及在使用中的耐久性等, 都直接关系到测试结果的精确度和真实性, 所以电极设计就显得尤为重要。
一般地, 测试电阻值主要是由试件电阻、电极电阻、电极与试件间的接触电阻以及电极与外引导线间的接触电阻四部分组成。
可以使用的电阻按其形状分有: 布状电阻(如石墨布) , 片状电阻(如铜片) , 线状电阻(如铜丝) ; 按其与混凝土的连接方式可分为: 外粘式和预埋式。
研究证明, 表面涂导电胶, 上压贴铜导线和石墨布, 然后固化所得到的电极测试电阻值是最小的, 且结果变动系数也不大, 同时也不破坏试件的完整性。
3. 导电混凝土的主要性能指标(1) 强度。
导电混凝土的研究综述
导电混凝土的研究综述文章综合国内外文献概述了导电混凝土的发展过程和特点，介绍了导电混凝土的导电原理，导电相材料的常见类型以及性能要求，总结了导电混凝土的发展趋势。
标签：导电混凝土；导电原理；电阻率；导电相材料引言混凝土是一种家喻户晓的建筑材料。
它的发展虽然只有100多年，如今已成为世界范围内应用最广、用量最大的建筑材料。
尽管混凝土的发展非常迅速，但其性能与使用要求之间仍存在较大差距。
例如传统的混凝土在干燥情况下的电导率一般在106-109Ω·m，潮湿状态下达到101-104Ω·m，都不具有良好的导电性能[1]。
若要改善其导电性能，则需加入某种导电介质，制成导电混凝土。
1 概述1.1 导电混凝土的定义导电混凝土是指由胶凝材料、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置而成，具有规定的导电性能和一定力学性能的混凝土[2]。
1.2 导电混凝土的特点导电混凝土既能发挥混凝土的优点，又能安全、简答、快捷的解除除雪化冰问题。
而且采用导电混凝土将使除冰工作效率大大提高，对保证车辆行驶、飞机起降的安全性起到重要作用。
此外，导电混凝土具有很好的机敏性，可以通过测定电阻率的变化反映路面内部情况。
2 导电混凝土的发展过程导电混凝土最早被人们开始研制是在二十世纪30年代左右，包括前苏联，美国，英国，德国，加拿大在内的多个国家都开始探索了混凝土导电性能的可能性。
二十世纪50年代，前苏联不仅研究了混凝土导电性能的可行性，而且制定了相应的电工混凝土标准。
他们把电工混凝土分为三类，即绝缘混凝土，导电混凝土，特种导电混凝土。
二十世纪70年代，人们冬季在路面上撒布除冰盐来消除路面和桥面上的冰雪，但确造成了混凝土的严重腐蚀。
因此，美国和一些北欧国家开始关注混凝土通电加热性能。
二十世纪80年代，我国也加入了导电混凝土的研制队伍里[3]。
二十世纪90年代，人们在导电混凝土的研制和开发阶段获得了长足的进步。
混凝土导电材料规格及作用
混凝土导电材料规格及作用一、引言混凝土导电材料是一种新型的材料，它能够将混凝土的导电性能提高到一个全新的水平，使得混凝土不仅具有传统的建筑材料的功能，还能够作为电子材料使用。
本文将介绍混凝土导电材料的规格及其作用。
二、混凝土导电材料的规格1.导电性能混凝土导电材料的导电性能是指它能够传导电流的能力。
导电性能应符合以下规格：(1)电阻率：在室温下，混凝土导电材料的电阻率应该小于10欧姆·米。
(2)电导率：在室温下，混凝土导电材料的电导率应该大于10西门子·米。
2.机械性能混凝土导电材料的机械性能是指它的承载能力和耐久性。
机械性能应符合以下规格：(1)抗压强度：混凝土导电材料的抗压强度应该大于30MPa。
(2)耐久性：混凝土导电材料应该具有良好的耐久性，能够在长期的使用过程中不受损坏。
3.化学性能混凝土导电材料的化学性能是指它的耐腐蚀性和耐酸碱性。
化学性能应符合以下规格：(1)耐腐蚀性：混凝土导电材料应该具有良好的耐腐蚀性，能够在酸碱等腐蚀性环境中长期使用。
(2)耐酸碱性：混凝土导电材料应该具有良好的耐酸碱性，能够在酸碱等腐蚀性环境中长期使用。
4.外观要求混凝土导电材料的外观要求是指它的颜色、纹理和表面质量等方面的要求。
外观要求应符合以下规格：(1)颜色：混凝土导电材料的颜色应该符合设计要求。
(2)纹理：混凝土导电材料的纹理应该符合设计要求。
(3)表面质量：混凝土导电材料的表面应该光滑、平整，不应有明显的缺陷和瑕疵。
三、混凝土导电材料的作用1.电磁屏蔽混凝土导电材料的导电性能使得它能够作为电磁屏蔽材料使用。
在建筑物、电子设备等场合，混凝土导电材料可以有效地屏蔽电磁辐射，保护人体健康和设备安全。
2.电热板混凝土导电材料的导电性能还使得它能够作为电热板使用。
在冬季，混凝土导电材料可以将电能转化为热能，使得建筑物内部保持温暖。
3.智能化建筑混凝土导电材料的导电性能还可以应用于智能化建筑中。
混凝土导电材料规格及作用
混凝土导电材料规格及作用一、前言混凝土导电材料是一种新型的材料，具有优异的导电性能和机械性能，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
本文将从混凝土导电材料的定义、分类、应用、规格等方面进行详细介绍。
二、定义混凝土导电材料是指在混凝土中加入导电材料，使混凝土具有导电性能的材料。
导电材料可以是金属纤维、碳纤维、碳黑、银粉等。
三、分类根据导电材料的不同，混凝土导电材料可以分为金属纤维混凝土导电材料、碳纤维混凝土导电材料、碳黑混凝土导电材料、银粉混凝土导电材料等。
1.金属纤维混凝土导电材料金属纤维混凝土导电材料是指在混凝土中加入金属纤维，使混凝土具有导电性能的材料。
金属纤维可以是钢纤维、铜纤维等。
金属纤维混凝土导电材料可以提高混凝土的抗裂性、抗冲击性和导电性能，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。
2.碳纤维混凝土导电材料碳纤维混凝土导电材料是指在混凝土中加入碳纤维，使混凝土具有导电性能的材料。
碳纤维是一种高强度、高模量、耐腐蚀性好的材料。
碳纤维混凝土导电材料可以提高混凝土的抗裂性、抗冲击性和导电性能，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。
3.碳黑混凝土导电材料碳黑混凝土导电材料是指在混凝土中加入碳黑，使混凝土具有导电性能的材料。
碳黑是一种黑色粉末，具有良好的导电性能。
碳黑混凝土导电材料可以提高混凝土的导电性能，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。
4.银粉混凝土导电材料银粉混凝土导电材料是指在混凝土中加入银粉，使混凝土具有导电性能的材料。
银粉是一种白色粉末，具有良好的导电性能。
银粉混凝土导电材料可以提高混凝土的导电性能，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。
四、应用混凝土导电材料具有优异的导电性能和机械性能，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
1.建筑领域混凝土导电材料可以用于建筑物的防雷、防静电、防电磁干扰等方面。
在建筑物的地面、墙壁、屋顶等部位加入混凝土导电材料，可以有效地提高建筑物的导电性能和抗静电性能。
2.道路领域混凝土导电材料可以用于道路的防滑、防冰、防静电等方面。
混凝土结构中防静电材料的应用技术研究
混凝土结构中防静电材料的应用技术研究一、背景介绍混凝土结构广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中，但混凝土本身是导电材料，易产生静电，对于电子元器件等敏感设备的使用会带来危害。
因此，为了保证混凝土结构的安全性和稳定性，防静电材料的应用是必不可少的。
二、防静电材料的种类1.导电混凝土：通过在混凝土中添加导电材料，如碳纤维等，改善混凝土的导电性能，从而达到防静电的效果。
2.静电消散涂料：涂在混凝土表面的一种特殊涂料，能够将静电导入地面，达到消散静电的效果。
3.防静电地板：一种特殊的地板，具有良好的导电性能，能够有效防止静电的产生。
4.静电消散板：一种特殊的板材，能够将静电导入地面，达到消散静电的效果。
三、导电混凝土的制备方法1.选择导电材料：碳纤维是一种较常用的导电材料，其成本较低，同时具有较好的导电性能和机械性能。
2.控制混凝土配合比：碳纤维的加入会影响混凝土的强度和耐久性，因此需要控制混凝土的配合比，保证混凝土的力学性能。
3.混凝土拌和：将碳纤维和混凝土拌合均匀，使其形成导电混凝土。
4.施工：将导电混凝土倒入模具中，进行振捣和养护，最终形成防静电混凝土结构。
四、导电混凝土的应用效果1.防静电效果显著：导电混凝土能够有效地消散静电，防止静电对设备的影响。
2.耐久性能良好：经过长期使用，导电混凝土的导电性能和力学性能均能保持稳定。
3.施工简便：导电混凝土的施工方法与普通混凝土相同，没有特殊要求，施工简便。
五、防静电涂料的制备方法1.选择涂料：防静电涂料主要有水性和溶剂型两种，选择适合自己工程的涂料。
2.控制涂料配合比：涂料的加入会影响混凝土的强度和耐久性，因此需要控制涂料的配合比，保证混凝土的力学性能。
3.涂料施工：将涂料均匀地涂在混凝土表面，形成防静电涂层。
六、防静电涂料的应用效果1.防静电效果显著：防静电涂料能够有效地消散静电，防止静电对设备的影响。
2.外观美观：防静电涂料可以根据需求进行颜色的选择，使混凝土表面更加美观。
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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。
目前研究最多的也就是碳纤维导电混凝土和石墨导电混凝土。
3导电混过凝土的分类3.1分类根据胶凝材料不同, 可将导电混凝土大体分为三类：（1）无机类（如水泥导电混凝土和水玻璃导电混凝土) ；（2）有机类( 如沥青导电混凝土和树脂导电混凝土) ；（3）复合类( 如聚合物导电混凝土和浸渍导电混凝土) 。
其中，较为常用的有碳质骨料混凝土与树脂导电混凝土。
常用的导电组分也分为三类：聚合物类、碳类和金属类。
各种导电填料及其特点见表3.1所示。
表3.1常用导电填料及其特点体系类别品种主要特点碳系炭黑乙炔炭黑导电性好、纯度高、加工困难油炉法炭黑导电性及其他性能较好热裂法炭黑导电性差、成本低, 常用作增强填料槽法炭黑导电性差、粒径小, 可用于着色其它共同问题是色彩单调碳纤维聚丙腈(PAN)基导电性良好、成本高、加工困难沥青基比PAN基碳纤维导电性差、成本低石墨天然石墨导电性随产地而异、难粉碎人造石墨导电性随生产方法而异金属系金属粉铜、银、镍、铁、铝等易氧化变质、银的价格昂贵金属氧化物ZnO、PbO、TiO、SnO、V2O3、VO2Sb2O、In2O3 等导电性较差金属薄片铝箔色彩鲜艳、导电性好金属纤维铝、镍、铜、不锈钢纤维等价格昂贵、加工困难、导电性好其它镀金属玻璃纤维、玻璃微珠、云母、碳纤维等加工时存在变质问题3.2主要导电介质及其特点（1）石墨石墨具有良好的导电性（含碳量大于80%，其电阻率通常不大于0.5 Ω·cm），与铜粉、铁粉、铝粉等金属粉末相比，具有化学性质稳定、耐酸碱、抗氧化性好等优点。
但是，石墨粉末需要掺加较高掺量才能在混凝土基体内形成相互连通的导电网络，石墨粉的需水量很大，需要大幅度增加混凝土拌合物的用水量，导致混凝土的强度随着石墨粉的掺量增加而快速下降。
因此，石墨导电混凝土适合用于对混凝土强度要求不高的领域，如接地电阻、合闸电阻、建筑物的非承重部位等。
（2）碳纤维碳纤维具有碳的各种性能，又具有纤维的特点，具有优良的导电性、耐磨性、增强性等优点。
碳纤维用于制作导电混凝土，既能发挥导电功能，且在一定程度上能增强其力学性能。
因此，碳纤维导电混凝土具有更加广泛的用途，不仅可以用于导电、发热，还可以用作压敏性材料等。
与石墨相比，在导电性能方面碳纤维具有如下特点：①导电纤维比导电粒子更容易形成导电网络；②纤维越细，直径越小，在相同体积含量时，纤维根数越多，纤维的总长度越大，纤维与纤维之间更易于搭接，从而形成相互连通的导电纤维网络；纤维越长，越容易相互搭接。
碳纤维导电混凝土存在的问题一方面是价格较高，另一方面是碳纤维含量较多时搅拌不均匀造成碳纤维结团现象；同时在搅拌时会引入大量气泡，从而使碳纤维混凝土气孔率增加。
因此在制作过程中通常需要使用分散剂（常用的有甲基纤维素掺量一般为水泥的0.4%左右）和消泡剂。
而且应注意制作过程一般先将碳纤维用分散剂充分分散于水中后，再与水泥、砂石进行搅拌。
（3）钢纤维钢纤维具有提高混凝土的抗拉、抗弯、抗剪等力学性能的优点，同时作为金属也可以发挥导电功能。
金属具有良好的导电性，如铜的电阻率是1.7×10-6Ω·cm，铁的电阻率为9.7×10-6Ω·cm。
因而钢纤维常作为配制导电混凝土的技术方案之一。
有实验研究表明，随着时间的延长，钢纤维混凝土的电阻率明显增大，原因是，在混凝土的高碱性环境中金属产生钝化膜，增加了电阻率。
采用金属纤维或者粉末如铁粉铝、粉钢屑等作为导电介质的混凝土，都具有导电性不稳定的问题。
钢纤维导电混凝土的电阻系数经过1年后增大了近60倍。
因此钢纤维及金属粉末都不宜用作导电混凝土的导电介质。
但是也有将钢纤维、碳纤维或者石墨进行复合使用配制导电混凝土的。
（4）钢渣由于钢渣中含有15%-26%的氧化铁、10%-15%的金属废钢，因而其颗粒通常具有导电性，可以考虑用作导电混凝土的导电介质。
同时钢渣掺入混凝土，不但成本低廉，而且不会降低混凝土的理学性能。
（5）炭黑、碳质骨料炭黑是一种价格便宜的导电物质，也可以用来制作导电混凝土。
炭黑的最大问题是它本身强度低，吸水率大，必须大幅度增加混凝土的用水量才能获得满意的工作性，有试验表明，如按重量计，骨料、水泥、乙炔炭黑以100：25：5 配制导电混凝土，需要加入40份的水，相当于水灰比达到1.6，导致混凝土强度很低。
骨料占混凝土绝大部分的体积，如果骨料具有导电性，则混凝土很容易获得较好的导电性能。
因此，碳质骨料是配制导电混凝土的较为理想的一种导电介质。
碳质骨料属于一种轻骨料，吸水率稳定，且无湿胀性。
在配制之前先要对碳质骨料进行预饱水处理，碳质骨料可以取代石子，也可以磨细后用作细骨料。
（6）复合导电介质在制作导电混凝土时，常常使用两种或两种以上的导电介质，将导电颗粒和导电纤维结合使用，充分发挥二者组合使用的优势，既提高混凝土的导电功能，又增强其力学性能。
4导电混过凝土的导电机理目前对导电混过凝土的导电机理存在两种理论：4.1隧道效应导电机制这种理论认为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，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上，从而实现导电。
4.2水泥石导电机制此种理论认为是通过水泥石传导，即水泥石的导电。
Whittington等人认为可以分为两部分：一部分是通过自由的可蒸发水的离子导电，即通过水泥石液相中的Ca2+、OH-、SO42-、Na+、K+等离子在外加电场作用下产生定向移动而导电；另一部分是通过凝胶、凝胶水及未反应的水泥颗粒的电子导电，主要是铁、铝、钙的化合物。
5导电混过凝土的性能导电混凝土是在普通混凝土中加入石墨和碳纤维等材料，经过优质配比精制而成。
将普通混凝土的离子导电性能转化为电子导电性能，并保持了混凝土的和易性、抗渗性、热工性能、强度性能、变形性能和耐久性能等特点。
5.1强度导电混凝土的力学性能通常以抗压强度来表征。
导电混凝土的抗压强度仍按普通混凝土抗压试验方法测得。
影响导电混凝土强度的因素很多，与普通混凝土不同的是，导电相材料本身的机械强度、粒度、形状、级配和掺量对混凝土的强度影响较大。
尤其是碳质导电相材料，由于其自身的强度性能较差，它在混凝土中所占的质量百分率对导电混凝土的强度起决定作用。
导电混凝土强度对降低或消除接触电阻的效果和抗蚀性有影响，浇注体强度愈高，愈密实，对降低接触电阻和提高抗蚀性愈有利。
5.2导电性导电混凝土或是在电场下工作，或是作为输导电流的导电材料，因此导电性是衡量导电混凝土性能的主要物理参数。
它应具有给定的数值，并且在一定的时间、允许荷载和温度范围内保持其稳定性。
衡量导电性的指标一般为电阻率。
导电混凝土的电阻率视其用途而异，一般可变化在10- 3~ 102Ω·m。
5.3电阻率的稳定性电阻率的稳定性是导电混凝土作为导电材料基本的要求。
稳定性的要求主要为:随使用时间的延长、环境温度和温度的变化，导电混凝土的电阻率应保持相对稳定；导电混凝土通电过程中，通电时间、通电次数以及一定范围内的电压高低等对电阻应没有明显的影响。
只有保持稳定的电阻率,其导电过程才具有可控性。
6导电混过凝土的应用导电混凝土因具有导电性能，且又不失混凝土的一切技术和性能上的优势，而在众多领域有着巨大的潜在应用前景。
目前导电混凝土有着广泛的应用领域：（1）可以替代金属起到屏蔽无线电干扰，防御电磁波的作用，如用于抗电磁屏蔽建筑；（2）用作电工材料，如接地装置建筑物的避雷设备断路器的合闸电阻，消除静电装置金属阴极保护系统等；（3）利用导电产生的热效应进行环境加热，建筑采暖以及道路和机场的融冰化雪；（4）利用它的力-电相关特性制成一种机敏智能材料，可用于混凝土结构的非破损检查评估，也可用于高速公路的自动监控、运动车辆的重量，称量大型结构(如核电站设施大坝)的微裂纹监测等。
图6.1 室内采暖导电混凝土的铺设设计7展望综合目前已经存在的各种导电混凝土技术，其思想就是在混凝土中加入导电相材料，而导电相材料不外乎两类：一类是导电颗粒，一类是导电纤维，实际中常将两类材料组合使用以获得较好的效果。
其中，金属类导电相材料被逐渐摈弃，更多地倾向于使用碳质材料，其性能稳定性已经获得认可。
导电混凝土技术的关键在于如何将导电相材料与基材有机合成，并使之处于导电的渗流状态。
大量的试验研究工作其实就是意在保持混凝土必要的工作性和力学性能的同时，以最少的导电相材料获得最佳的导电性能。