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多相复合导电沥青混凝土的制备与性能研究
| 论文题名： | 多相复合导电沥青混凝土的制备与性能研究 |
| 关键词： | 多相复合导电沥青混凝土;路用性能;电学性能;制备工艺 |
| 摘要： | 路面积雪结冰会给道路畅通及行驶安全带来严重的影响。沥青路面是我国高速公路的主要路面型式。导电沥青混凝土是在普通沥青混合料中掺入适当类型和适宜掺量的导电性材料，使沥青混凝土由绝缘材料转变为具有一定导电能力的新型复合材料。当其与外部电源接通后，导电沥青混凝土会产生足够的热量，使路面温度升高，实现融雪化冰。导电沥青混凝土用于路面融雪化冰具有融雪及时、无需中断交通和绿色环保等特点，在未来有潜力成为最经济有效的道路融雪化冰方式。本文利用复合技术和协同效应对导电集料、纤维与粉末进行多相复合，优化导电材料体系的组成，设计并制备出多相复合导电沥青混凝土，使其电学性能达到融雪化冰要求的同时具有优良的路用性能。 本文采用石墨、碳纤维和钢渣三相导电性材料进行复合组成优化，利用Superpave体积设计法设计矿料级配，优选沥青用量，并调整拌和程序，制备出多相复合导电沥青混凝土。电导率试验结果表明：石墨对于电导率提升效果最佳，碳纤维次之，钢渣最差；碳纤维与石墨复合使用可改善电导率，但仍然不能满足要求；钢渣与碳纤维和石墨进行多相复合使用，可显著提高电导率，其极限电导率值可升至0.10S/m。 通过动态剪切流变试验研究了石墨掺量对导电沥青的复合剪切模量和车辙因子的影响。同时，本文对石墨导电沥青混凝土、钢渣导电沥青混凝土和多相复合导电沥青混凝土的路用性能进行了系统的试验对比分析，主要包括：浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究导电沥青混凝土的水稳定性能；单轴压缩动态蠕变试验研究导电沥青混凝上抵抗高温永久变形的能力；间接拉伸疲劳试验研究了导电沥青混凝土的疲劳特性。 在实验室制备出了小型融雪化冰用多相复合导电沥青混凝土试件，并对其电阻随电压和温度的变化规律分别进行了分析。最后，在完成室内环境控温条件下的升温试验基础上，进行了室外现场融雪试验，分析了多相复合导电沥青混凝土的电热效应特点和融雪效率。 |
| 作者： | 张园 |
| 专业： | 建筑材料与工程 |
| 导师： | 吴少鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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