












摘要:寒區道路、橋梁、水庫大壩面板積雪結冰嚴重影響工程性能發揮,對工程安全運維產生較大影響。長期以來,大量使用除冰鹽、融雪劑等除冰材料給環境造成較大污染。作為一種環保、高效融雪除冰技術,導電混凝土在保障工程安全、延長工程服役壽命、提升工程服務質量等方面發揮著重要作用。將導電混凝土用作寒冷地區房屋建筑材料,不僅兼具室內采暖功能,還能在一定程度上緩解能源緊張。綜述常用導電混凝土的制備工藝,分析碳質類導電混凝土、金屬類導電混凝土及復相導電混凝土的力-電-熱性能,闡述導電材料對導電混凝土綜合性能(包括導電性、抗凍性、耐久性)的影響機制?;诖耍瑖@高性能、低成本目標,提出寒區導電混凝土的研究構想:廣泛使用回收碳纖維等回收材料,發展多相導電混凝土技術;將磁選粉煤灰、礦渣和硅灰等作為摻合料應用于導電混凝土中;開展低電壓下導電混凝土的升溫性能和導電性能研究;綜合利用清潔能源(如太陽能、風能等)發電為導電混凝土提供電源;開展復雜工程環境下導電混凝土-巖土體-環境反饋機制研究。
關鍵詞:寒區工程;導電混凝土;導電介質;摻合料;融雪除冰
中圖分類號:TU528.59 """"文獻標志碼:A """"文章編號:2096-6717(2025)02-0162-12
Current status and prospects of research on conductive concrete in cold regions
LU Jianguo,"YANG Xinlian,"PU Wanli,"WAN Xusheng,"WANG Yindong,"TAN Liling
(School of Civil Engineering and Geomatics, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, P. R. China)
Abstract: Snow and ice on roads, bridges and reservoir dam panels in cold regions seriously affect the performance of the project, and have a significant impact on the safe operation and maintenance of the project. The extensive use of de-icing materials, e.g., de-icing salt and snow melting agents, lead to serious environmental pollution. Conductive concrete, as an environmentally friendly and efficient snow/ice melting technology, plays an important role in ensuring the safe operation and maintenance of engineering, extending the service life of the project, and improving the service quality of engineering. At the same time, the use of conductive concrete as building materials in cold areas has indoor heating function, which can alleviate the energy shortage to some extent. This paper reviews the preparation process of commonly-used conductive concrete, analyses the mechanical-electrical-thermal properties of some kinds of conductive concrete, e.g., carbonaceous conductive concrete, metallic conductive concrete and complex-phase conductive concrete, and then researches the influence of conductive materials on the mechanical performance of conductive concrete (e.g., conductivity, frost resistance, and durability). Based on the above analysis, the research concepts of conductive concrete in cold regions are proposed considering the goals of high performance and low cost: 1) Recycling materials, such as recycled carbon fiber, should be widely used to develop multiphase conductive concrete; 2) Magnetic separation fly ash, slag, and silica fume are extensively used as admixtures in conductive concrete; 3) Investigating the heating and conductivity performances of conductive concrete under the low charging voltage; 4) Utilizing comprehensive clean energy (e.g., solar energy, wind energy, etc.) to generate electricity for conductive concrete; 5) Exploring the conductive concrete-geotechnical-environment feedback mechanism under complicated engineering environment.
Keywords: cold region engineering;"conductive concrete;"conductive media;"admixtures;"snow and ice melting
導電混凝土是由膠凝材料、導電材料、骨料和水等組成,用導電材料部分或全部取代混凝土中的普通骨料,按照一定的配合比混合凝結而成的多相復合材料,具有預設的導電性能和一定的力學性能[1]。
作為世界上第3凍土大國,中國的多年凍土和季節凍土面積約占國土總面積的75%[2]。受惡劣環境影響,寒區工程基礎設施的安全性和耐久性面臨嚴峻挑戰,凍害頻發,機理復雜,如中國的新藏公路,路面經歷著顯著的季節性凍融循環,部分地區零星分布有島狀凍土、深季節凍土等[3]。青海省共和—玉樹高速公路橫跨多個凍脹丘,凍脹丘下伏極厚的地下冰,對路基的穩定性形成潛在威脅[4]。在公路融雪除冰方面,使用融雪劑和機械除冰雪是目前常用的方法,但存在環境污染和不能及時清除的弊端[5]。使用導電混凝土電熱融雪技術,兼具清潔、熱源均勻穩定,對環境友好,后期運行、維護費用低等優點。近年來,以川藏鐵路、共玉高速公路為代表的寒區鐵路、公路建設快速發展。隨著隧道工程建設向更高海拔和更高緯度地區推進,其面臨的環境氣候和工程地質條件也日益復雜[6]。同時,中國水利水電工程建設重心也逐步向高寒高海拔地區轉移,導電混凝土為壩體越冬層面溫控問題提供了新的解決思路[7]。此外,基于中國“三北”地區傳統供暖方式存在的能源消耗大、環境污染重等問題,提出采用導電混凝土作為房屋建筑材料構建寒區生態供暖模式具有重要現實意義[8]?;诖?,筆者綜述常用導電混凝土的制備工藝,闡述導電材料對導電混凝土綜合性能的影響機制等,在分析總結的基礎上,提出寒區導電混凝土的研究構想,以期為寒區工程融雪除冰技術及房屋建筑室內采暖提供理論和技術支撐。
1 導電混凝土的應用領域
20世紀50年代末,前蘇聯掌握了以水玻璃和水泥作為基材的導電混凝土工藝,并廣泛應用于電阻器、短路器和電腐蝕防護等領域[9]。冬季路面撒鹽除冰會造成混凝土的嚴重侵蝕,這激發了美歐等國科學家對混凝土電熱性能的研究興趣[10]。2003年,美國內布拉斯加州(Nebraska)建造了利用導電混凝土進行融雪除冰的洛加馬刺橋(Roca Spur橋),該橋鋪裝了約10 cm厚的導電混凝土鑲嵌層(圖1(a)),鑲嵌層上裝有溫度和電流傳感器,用于監測冬季暴風雪期間的加熱性能,這是文獻報道的導電混凝土技術在橋梁路面除冰工程中的首次應用[11]。圖1(b)、(c)分別為洛加馬刺橋冬季除冰雪效果及除冰工作的控制系統。
通常,導電混凝土的導電機理:一方面,由分散在基體中的導電組分材料形成導電網絡,通過隧道效應連接網絡間的絕緣體傳導;另一方面,通過水泥石傳導[13]。電導率是表征導電混凝土導電性能的直接參數,在干燥情況下傳統混凝土的電導率為106~109 Ω·m,潮濕狀態下電導率為101~104 Ω·m,屬于電的不良導體[10]。在傳統混凝土中加入一定含量的導電材料,如碳纖維、石墨等,可以使混凝土具有導電性能。同時,為了改善導電混凝土的力學性能,可加入其他外加劑,如聚丙烯纖維、納米材料等,根據工程需要可配制出具有良好力學性能和優異電熱性能的混凝土。此外,在實際工程中,還需兼顧導電混凝土的經濟性、安全性及耐久性。在全球氣候變化的背景下,第三極地區積雪變化為導電混凝土的發展帶來了機遇和挑戰,推動導電混凝土向多功能、智能化方向發展。導電混凝土可在復雜氣候環境下的多類工程中得到應用,如寒區工程中的大壩面板除冰(圖2(a))、隧道襯砌防凍除冰(圖2(b))、機場跑道(或路面工程)融雪除冰(圖2(c))以及建筑室內采暖(圖2(d))等[14]。
2 導電混凝土制備
近年來,導電混凝土的制備逐漸多樣化,各種拌和工藝以及試驗數據的測量方法也得到了長足發展。如圖3所示,導電混凝土的制備過程主要包括準備、制備和成型養護3個階段。準備階段主要包括準備原材料、設計配合比兩項工作,其中,原材料種類和摻量的選擇在導電混凝土的力-電性能上起著決定性作用。因此,為提高導電混凝土的力-電性能,必須掌握原材料的性質及功能,合理選擇原材料并精準把控各種材料的摻量。特別地,跟普通混凝土相比,導電介質本身的性質和摻量對混凝土的強度影響較大,尤其是碳質類導電介質,由于自身強度較差,因此在混凝土中所占體積百分比對導電混凝土的強度起決定性作用[15]。此外,外加劑的添加可以顯著改善混凝土的化學性質,例如混凝土碳化性、抗凍性等[16]?;炷恋呐浜媳仍O計主要包括水灰比、砂率、單位用水量3個基本參數。在制備階段,需要確定投料順序,并因材制宜確定制備工藝。最后,在一定的溫度、濕度條件下進行成型養護,根據得出的試驗數據(如電阻率等)對導電混凝土主要力-電性能進行分析,優化導電混凝土配合比設計。
混凝土導電介質的摻量、形態和分散程度、集料和摻合料的摻量、水灰比、齡期、養護制度、含水量以及環境溫濕度等因素顯著影響導電混凝土的力學性能、導電性能和電阻率的穩定性[17]。目前對導電混凝土的研究很難同時滿足力學性能和導電性能的要求,而且造價普遍較高,這也是限制導電混凝土技術在實際工程中應用的關鍵瓶頸之一。
2.1 導電介質
用于導電混凝土的導電介質應具有良好的導電性、足夠的力學強度和溫度穩定性,且不與膠凝材料發生化學反應。目前,對導電混凝土的研究更多地聚焦在材料層面,側重于導電介質的種類和摻量對其力-電-熱性能的影響[7]。為了平衡導電混凝土的各項性能,使其經濟效益更佳,需要根據導電混凝土的具體應用綜合考量,合理選擇導電介質。目前常用的導電介質主要有碳纖維、鋼纖維、石墨、炭黑、鋼渣等,如圖4所示。
制備纖維類導電混凝土的關鍵是如何讓纖維均勻分散到水泥漿體中。根據攪拌時纖維和水泥的投料順序,纖維導電混凝土的制備工藝主要分為3種,見表1,即半干拌法、干拌法和濕拌法。Liu等[18]在研究不同長度碳纖維對導電混凝土性能的影響中得出,當纖維體積比為0.75%時,纖維長度增加會略微降低導電混凝土的工作性能。Sassani等[19]認為,混凝土中碳纖維體積含量在0.5%~0.75%左右時,電阻率達到滲透閾值。也有學者認為,當碳纖維體積含量在1.5%~2%時,電阻率達到滲透閾值[20]。在達到滲透閾值前,混凝土電阻率隨著碳纖維摻量的增加而降低,但目前關于碳纖維導電混凝土滲透閾值的研究還沒有統一定論。Faneca等[21]研究了幾種不同類型的PAN基回收碳纖維發現,濕拌法比干拌法更有利于碳纖維的分散,如圖5所示。張麗瓊[22]在試驗中發現,采用半干拌法(圖6)制備的碳纖維導電混凝土試樣的導電性能僅次于濕拌法,干拌法制備的試樣導電性能最差。史延田等[23]研究發現,摻加5%和10%石墨的導電混凝土養護28 d時抗壓強度降低了約50%和77%,電阻率分別為未加石墨混凝土的1/1 000和1/5 000,這主要是因為加入不同摻量的石墨會不同程度地降低導電混凝土的抗壓強度。因此,石墨摻量大而導致混凝土抗壓強度降低的問題必須解決。李濱等[24]研發了一種新型炭黑輕集料混凝土,并對其力-電性能展開研究得出,當炭黑的體積摻量為1.94%時,混凝土抗壓強度達到34~38 MPa,電阻率為82.6~100 Ω·cm,認為該材料可用于道路融雪除冰。Santillán等[25]在混凝土中加入黑色鋼渣(鋼鐵生產中產生的廢物)來替代骨料,試驗結果表明,混凝土導電能力提高了近70%,抗壓強度提高了14%。但在實際應用這種材料時必須考慮其重量,因為鋼渣的比重會對工程結構的性能產生影響。
由于力學性能的缺陷和造價較高等原因,單一導電相混凝土的應用受到限制,為了解決這一問題并進一步提高導電混凝土的力學及導電性能,研究人員又進行了多相導電混凝土的研究。多相導電混凝土就是將兩種及以上不同導電介質摻入混凝土中制成的導電混凝土,通過協同或互補提高導電混凝土的綜合性能。葉嘉誠等[26]通過對比拌和工藝,提出了三相導電混凝土的最佳拌和工藝:碳纖維和石墨采用半干拌法,鋼纖維采用干拌法。卜胤等[27]探究了碳纖維-石墨-鋼纖維三相復合導電混凝土的除冰雪性能,發現碳纖維對混凝土導電性影響最大,三者復合最佳摻量分別為0.5%、3%和0.6%。盧召紅等[28]研究了碳纖維-鋼渣導電混凝土強度及導電性發現,鋼渣的摻入可有效降低碳纖維的使用量而不影響導電能力,從而降低導電混凝土的生產成本。Adari等[29]研究發現,石墨粉-鋼纖維導電混凝土中,兩者復合的最佳摻量分別為5%和2%,此時導電混凝土的電熱性能最好且機械性能不受影響。盧珍等[30]研究發現,炭黑-碳纖維導電混凝土電阻率隨著溫度的升高逐漸減小,呈現明顯的電阻負溫度系數效應。目前,鋼纖維主要與石墨復摻共同應用于導電混凝土。在對石墨-鋼纖維導電混凝土的電熱性能的研究中,Wu等[31]采用48、60、110、220 V四個測試電壓水平進行電-熱測試得出,加入2%鋼纖維和10%石墨的混凝土電-熱性能最佳。但由于試驗主要目的在于研究不同石墨含量對混凝土性能的影響,故對鋼纖維的含量沒有做過多討論。針對摻入一定量鋼纖維-石墨的導電混凝土薄板,羅寶等[32]探討了不同的攪拌方法,認為干拌法更有利于鋼纖維-石墨的均勻分布,如圖7所示。
2.2 摻合料
在導電混凝土中摻加適量的摻合料有助于改善導電混凝土的力學和電學性能,同時可提高混凝土的耐久性,部分種類摻合料的加入還可減少導電介質摻量,從而降低制備成本。摻合料是一種粉狀礦物質,可分為活性摻合料和非活性摻合料兩大類?;钚該胶狭现饕辛;郀t礦渣、火山灰質混合材料、粉煤灰等(圖8)。非活性摻合料在水泥中主要起填充作用,而不會損傷水泥性能,通常由石英砂、石灰巖等粉磨制備而成。
粉煤灰摻量需達到水泥質量的30%以上才能發揮作用,但其摻量過大會導致碳纖維導電混凝土的導電性和力學性能下降[33]。因此,粉煤灰作為摻合料用于改善導電混凝土性能存在局限性。賈興文等[33]通過研究發現,制備碳纖維混凝土宜采用鐵氧化物含量在30%~36%的磁選粉煤灰,其可降低混凝土中20%~30%的碳纖維摻量,有效降低制備成本。關于導電混凝土中硅灰的摻量,眾多學者通過試驗得到不同的最佳摻量,Farhad等[34]認為硅灰摻量以13%為佳,張麗瓊[22]則采用15%的硅灰摻量,而候作富等[35]研究認為內摻20%的硅灰效果更好。Xu等[36]研究發現,采用硅烷處理的碳纖維和硅灰,水泥膏體的抗拉強度比直接使用碳纖維和硅灰的水泥膏體提高了56%,模量和延性提高了39%,給碳纖維導電混凝土的進一步研究提供了啟示。張苡銘等[37]在鋼纖維導電混凝土中摻入石墨烯復合材料,在一定程度上彌補了低摻量鋼纖維在纖維搭接程度上的不足。
目前導電混凝土的電阻率穩定性、溫度穩定性等問題尚未得到較為科學有效的解決,高昂的制備成本以及投入運行過程中大量的能耗也是導電混凝土仍未規?;瘧玫闹匾蛑?。同時,對導電混凝土導電介質和摻合料方面的研究正方興未艾,無論是導電介質和摻合料的摻量、投料順序,還是攪拌時間、攪拌方式等都沒有統一的結論,亟待進一步研究。
3 導電混凝土的分類
導電混凝土中導電材料主要分為碳質類、金屬類和聚合物類3種,目前研究較多的有碳質類和金屬類導電材料[17],其主要性能如表2和表3所示??梢钥闯?,碳質類導電材料中碳纖維導電性最好,摻量少,但成本較高,且在混凝土中不易分散;炭黑和石墨價格便宜,但摻量過大時會導致混凝土強度降低;碳納米材料同樣也存在價格高等問題(表2)。金屬類導電材料導電性普遍較好,但存在易氧化、易鈍化等問題,且銀粉等貴金屬材料價格普遍昂貴,不宜大范圍使用(表3)。復相導電混凝土可以有效解決單相導電混凝土存在的價格、強度、電阻率等方面的問題,給發展環境友好型與資源節約型導電混凝土技術提供了新的思路。
3.1 碳纖維導電混凝土
碳纖維導電混凝土是在混凝土中摻入一定含量的碳纖維而制成的一種水泥基復合材料[41]。作為一種高性能的碳質纖維材料,碳纖維具有良好的導電性、導熱性,具備耐高溫、耐腐蝕、抗氧化等性能。作為導電相材料,相比石墨、鋼纖維、炭黑等,碳纖維有顯著優勢,有廣闊的應用空間[42],但由于碳纖維本身具備疏水性,在水泥漿體中不易分散,且成本較高,在應用上也存在一定局限。
Sassani等[19]研究了在加熱路面系統中應用碳纖維導電混凝土替代傳統路面除冰雪方法的可行性,通過有限元模型分析計算了導電混凝土路面的溫度分布(圖9),發現在導電混凝土層和普通混凝土層之間存在熱通量。Chen等[43]研究表明,碳纖維導電混凝土在被破壞時會引起纖維網格的變化,導致混凝土電阻增加。但該研究只表明了阻力的相對變化與負荷之間有很好的關聯性,沒有明確提出電阻和載荷的函數關系。Reza等[44]將電阻技術從金屬斷裂力學分析應用于混凝土內部損傷研究,發現導電混凝土電阻的變化對無牽引裂紋的拓展有響應,且碳纖維導電混凝土的電阻變化與變形密切相關。Wang等[45]基于碳納米纖維混凝土導電性試驗發現,碳納米纖維的最佳摻量在0.1%到0.3%之間。目前,對碳纖維和碳納米纖維導電混凝土的電導率研究大多是獨立的。Wang等[46]比較研究了兩種復合材料的導電性能發現,當碳纖維和碳納米纖維的含量相同時,碳纖維導電混凝土的電阻率比碳納米纖維導電混凝土小。但該研究沒有考慮耐久性、經濟性等因素。
碳纖維是制備路面除冰用導電混凝土的一種理想導電組分,但昂貴的價格限制了其應用?;厥仗祭w維的成本低于建筑用碳纖維,與原始碳纖維相比,節省成本30%~40%[47]?;诮洕钥紤],研究人員將目光轉向回收碳纖維,致力于降低碳纖維導電混凝土的制備成本。Faneca等[48]通過試驗論證了利用回收碳纖維開發導電混凝土的可行性。王艷等[49]發現回收碳纖維摻量為0.4%~1.5%時可獲得良好、穩定導電性的混凝土,且導電性能幾乎不受齡期、含水率的影響。楊久俊等[50]研究了碳纖維梯度分布對水泥基材料熱-電性能的影響發現,不發熱區碳纖維的存在改變了體系的導熱機制,從而顯著節約了碳纖維的用量,并緩解了發熱區與不發熱區的溫差應力,提高了材料生命周期,但該研究沒有提出一個完整的碳纖維梯度分布體系。海然[51]研究發現,相對于相同纖維含量的均勻試件,梯度試件抗折強度提高了16.1%~40.3%;相對于相同纖維含量的層狀試件,抗折強度提高了2.7%~6.2%。此外,梯度試件的導電率是均勻試件的3~29倍,層狀試件的1.4~2.0倍。
3.2 鋼纖維導電混凝土
鋼纖維混凝土是在普通混凝土中摻配一定數量短而細的鋼纖維所組成的一種性能優良的新型高強復合材料,由于鋼纖維具有限制外力作用下水泥基料中裂縫擴展的能力,不僅使混凝土的抗拉、抗彎、抗剪強度等較普通混凝土顯著提高,其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性也有較大改善[52]。同時鋼纖維還具有良好的導電性,在混凝土中摻入一定含量的鋼纖維,可以有效增強混凝土的導電性能[53]。因此,鋼纖維混凝土在建筑、公路路面、橋梁、隧道等工程中得到廣泛應用。但在施工過程中,由于鋼纖維密度過高,振搗澆筑時往往沉在混凝土下部,不能均勻分布。在使用過程中鋼纖維容易鈍化,會導致電阻出現較大程度增加,不利于導電混凝土的耐久性。同時,在制造方面,大量的鋼材損耗也會增加混凝土成本。
趙若紅等[54]通過對導電混凝土材料表面進行FESEM與EDS分析得出,隨著鋼纖維摻量的增加,鋼纖維混凝土的抗壓強度先升高后降低,在3%摻量時達到最高。但當鋼纖維摻量達到4%時,開始出現纖維纏繞與聚團現象,鋼纖維與混凝土的粘結變差。朱澤遠等[55]采用2.5%(占骨料和摻合料總量)摻量的鋼纖維試件做融雪試驗,所做瀝青混凝土試件的電阻率為4.4 Ω·m,接通30.8 V電壓的發熱功率為269.5 W/m2,約2 h即可融化1 cm厚的積雪。Bai等[56]研究雙層不銹鋼纖維用于導電混凝土融雪除冰,通過試驗指出,在-20 ℃環境溫度下輸入功率為6.69 W/m2,可使雙層不銹鋼纖維導電混凝土在100 min內融化6 mm厚的冰層。
3.3 石墨導電混凝土
石墨是一種具有高導電性和導熱性的無機材料,容易獲取且價格低廉,具備良好的化學惰性,與絕大多數酸、堿、鹽都不會發生反應,不溶于有機或無機溶劑,具有良好的抗氧化性能[57]。加入石墨后,混凝土導電性能顯著改善,但混凝土的抗壓強度隨著石墨摻量的增加急劇降低,混凝土的和易性也受到影響[23]。因此,雖然石墨價格低、來源廣,但其應用場景十分有限,只適用于對混凝土強度要求不高的領域。
有學者嘗試利用石墨導電混凝土制作室內采暖地面,試驗結果表明,隨著石墨摻量的增加,導電混凝土的電阻降低[58]。Liu等[59]通過研究發現,石墨導電混凝土的電阻率隨石墨粉的細度和摻量的增加而降低;同時,隨著石墨粉的摻入,導電混凝土的強度下降。但試驗中只采用了兩種細度的石墨粉,石墨粉細度對混凝土電阻率的影響還需進一步驗證。李仁福等[60]研究石墨導電混凝土的導電性和石墨含量之間的關系發現,石墨摻量大于20%時,混凝土具有良好的導電性。El-Dieb等[61]探究幾種不同導電填料作為細骨料的部分替代物對混凝土的力-電性能、耐久性能的影響發現,在所有研究的混合設計中,使用體積比為7%的石墨替代骨料的混凝土具有最佳性能。黃永輝等[62]將石墨烯作為導電相材料,發明了一種新型石墨導電混凝土,該混凝土比普通石墨導電混凝土力學強度更高,電阻率更穩定,耐久性更好。劉裕等[63]發明了一種增強型石墨烯導電透水混凝土,該混凝土可有效提高普通透水混凝土強度,降低電阻率并延長使用年限,可用于北方道路除雪除冰。
3.4 復相導電混凝土
受材料性質的局限,單一導電相導電混凝土或多或少存在一些缺陷,而復摻兩種或多種導電相材料可同時發揮幾種材料的特性,起到相互補償、相互促進的作用,更容易得到性能、成本等各方面都優異的導電混凝土。
吳獻等[64]在對比研究單摻炭黑和復摻碳纖維、炭黑導電介質的導電混凝土電-熱性能中發現,復摻碳纖維和炭黑兩種材料可以有效結合碳纖維導電纖維長徑比大和炭黑顆粒短程導電的特點,大幅度降低導電混凝土的電阻率,可滿足融雪化冰導電混凝土電阻率的要求。李紅英等[65]通過試驗研究得出,將纖維類和顆粒類導電相材料復摻,可以發揮導電材料功能和尺度的互補特性,充分發揮導電材料的導電功能,同時又具有良好的力學性能。饒瑞等[66]研究凍融循環對鋼纖維-石墨復摻導電混凝土性能的影響得出,300次凍融循環后混凝土試塊的質量損失率在3%左右,平均抗壓強度降低了23.7%,鋼纖維石墨導電混凝土的抗凍融能力優于素混凝土。張陽等[67]進行導電混凝土試驗發現,經過不同的凍融循環次數,鋼纖維-石墨導電混凝土的電流呈3個典型階段:緩慢增長階段、快速增長階段、穩定階段;凍融循環使鋼纖維-石墨混凝土電阻率增大,在相同電壓下的發熱功率降低。鋼纖維-石墨導電混凝土導電機理如圖10所示。Kim等[69]研究發現,復摻碳納米管和碳纖維水泥基復合材料比單摻碳納米管導電率更穩定,但該研究沒有提出兩相導電介質的最佳配合比。Fulham-Lebrasseur等[70]結合幾種不同導電介質研究導電混凝土混合設計得出,混合石墨粉、碳纖維、鋼纖維和石墨烯摻加體積分數分別為6%、0.4%、1.2%、0.25%時可以在強度和電阻率之間取得最佳折中,此時電阻率為890 Ω·m,抗壓強度為56.9 MPa。錢興等[71]在低電壓(人體安全電壓)下對鋼纖維石墨導電混凝土進行升溫試驗發現,混摻鋼纖維、石墨兩種材料比單摻組分導電混凝土升溫性能好,其中摻加質量分數為2%鋼纖維和1.67%石墨的導電混凝土升溫性能最優,且抗壓強度滿足設計要求。該研究為復雜工程環境下導電混凝土的安全應用提供了理論支撐。
4 結論與展望
利用導電混凝土的電熱效應解決寒區工程融雪除冰和防止混凝土冰凍害問題是確保寒區工程安全運維的重要技術之一。主要闡述了導電混凝土的幾種常見制備工藝以及不同導電材料、配合比和不同摻合料作用下導電混凝土的力-電-熱效應;分析總結了各種導電混凝土的主要性能及研究現狀。目前,對碳質類、金屬類導電混凝土導電性和強度的研究已經取得了一定成果,主要集中于復雜工程環境下的抗凍融及耐久性。盡管對于導電混凝土的研究已經有了一些成果和進展,但導電混凝土的制備及運行成本高、使用安全性等問題并沒有得到根本解決。鑒于此,就未來寒區導電混凝土的發展提出如下展望,以圖進一步降低導電混凝土的制備及運行成本。在低電壓下開展導電性能研究,保證低能耗的同時也保證了實際運行時的安全性問題。
1)廣泛使用回收碳纖維等回收利用材料,實現資源的變廢為寶,并進一步發揮導電材料功能和尺度的互補特性,發展多相導電混凝土技術。綜合材料性質及功能,將磁選粉煤灰、礦渣和硅灰等材料有機應用于導電混凝土中,進一步提高導電混凝土的導電性能,降低制備成本。
2)開展低電壓下導電混凝土的升溫性能和導電性能研究。現有導電混凝土的試驗研究大多采用的是高電壓,不僅耗能高,而且在使用中難以保證安全性。因此,還需進一步探究如何在低電壓下保證導電混凝土的升溫性能和強度等。
3)綜合利用當地太陽能、風能等清潔能源為導電混凝土提供電源,以降低導電混凝土融雪除冰的運行成本,并將理論與實際結合,進行實際工程的驗證與優化,為后續大范圍工程應用提供技術支撐。
4)綜合考慮導電混凝土技術性能、經濟環保、安全性、耐久性等客觀因素,開展復雜工程環境下導電混凝土導電性及力學性能的研究?,F有對導電混凝土的研究大多局限于室內的小板試驗和室外單一大板的融雪化冰試驗,缺乏實際工程的試驗研究,對實際環境因素的模擬還比較單一。
參考文獻
[1] "崔素萍, 劉永肖, 蘭名章, 等. 導電混凝土研究現狀及發展前景[C]//華北地區硅酸鹽學會第八屆學術技術交流會, 2005.
CUI S P, LIU Y X, LAN M Z, et al. Research status and development prospect of conductive concrete [C]//The 8th Academic and Technical Exchange Meeting of Silicate Society in North China, 2005. (in Chinese)
[2] "劉駿霓, 路建國, 高佳佳, 等. 水工混凝土冰凍害機理及抗凍性能研究進展[J]. 長江科學院院報, 2023, 40(3): 158-165.
LIU J N, LU J G, GAO J J, et al. Research and development of freezing damage mechanism and frost resistance of hydraulic concrete [J]. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute, 2023, 40(3): 158-165. (in Chinese)
[3] "柴明堂, 馬騰, 李國玉, 等. 新藏公路路面病害空間分布及相互關系分析[J]. 冰川凍土, 2022, 44(6): 1681-1693.
CHAI M T, MA T, LI G Y, et al. Spatial distribution and correlation analysis of pavement diseases in Xinjiang-Tibet highway [J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2022, 44(6): 1681-1693. (in Chinese)
[4] "吳吉春, 盛煜. 共和-玉樹高速公路多格茸段凍脹丘與公路路基的相互影響[J]. 冰川凍土, 2021, 43(2): 453-462.
WU J C, SHENG Y. Interaction effect of frost mounds and embankment in section Duogerong Basin along Gonghe-Yushu Highway [J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2021, 43(2): 453-462. (in Chinese)
[5] "喻文兵, 李雙洋, 馮文杰, 等. 道路融雪除冰技術現狀與發展趨勢分析[J]. 冰川凍土, 2011, 33(4): 933-940.
YU W B, LI S Y, FENG W J, et al. Snow and ice melting techniques of pavement: state of the art and development tendency [J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2011, 33(4): 933-940. (in Chinese)
[6] "龐小沖, 朱小明, 穆彥虎, 等. 寒區隧道保溫設防長度工程實踐與研究進展綜述[J]. 冰川凍土, 2022, 44(3): 998-1010.
PANG X C, ZHU X M, MU Y H, et al. Review on engineering practice and research progress on thermal insulation length of tunnels in cold regions [J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2022, 44(3): 998-1010. (in Chinese)
[7] "張夢溪, 李明超, 張津瑞, 等. 碾壓式導電混凝土電熱試驗與供電模式分析[J]. 水利學報, 2021, 52(1): 103-110, 119.
ZHANG M X, LI M C, ZHANG J R, et al. Experimental study on the electro-thermal performance of ERCC and its power supply mode analysis [J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2021, 52(1): 103-110, 119. (in Chinese)
[8] "鄧斐. 基于電熱性能的導電混凝土制備研究[D]. 重慶: 重慶交通大學, 2016.
DENG F. Study on preparation of conductive concrete based on electrothermal properties [D]. Chongqing: Chongqing Jiaotong University, 2016. (in Chinese)
[9] "朱珊, 劉鏹, 王吉迎. 導電混凝土的發展歷程、種類與前景綜述[J]. 建筑結構, 2022, 52(Sup1): 1633-1637.
ZHU S, LIU Q, WANG J Y. A review of the development history, types and prospects of conductive concrete[J]. Building Structure, 2022, 52(Sup1): 1633-1637. (in Chinese)
[10] "譚源福. 導電混凝土的研究綜述[J]. 科技創新與應用, 2017(17): 68.
TAN Y F. Review of research on conductive concrete [J]. Technology Innovation and Application, 2017(17): 68. (in Chinese)
[11] "TUAN C Y, YEHIA S. Evaluation of electrically conductive concrete containing carbon products for deicing [J]. ACI Materials Journal, 2004, 101(4): 287-293.
[12] "TUAN C. Roca spur bridge: the implementation of an innovative deicing technology [J]. Journal of Cold Regions Engineering, 2008, 22(1): 1-15.
[13] "唐祖全, 錢覺時, 楊再富. 導電混凝土研究進展[J]. 重慶建筑大學學報, 2006, 28(6): 135-139.
TANG Z Q, QIAN J S, YANG Z F. Research progress of electrically conductive concrete [J]. Journal of Chongqing Jianzhu University, 2006, 28(6): 135-139. (in Chinese)
[14] "繆小平, 訾冬毅, 范良凱. 碳纖維導電混凝土在機場道面的應用研究[J]. 混凝土與水泥制品, 2008(4): 41-45.
MIAO X P, ZI D Y, FAN L K. Study on application of carbon fiber conductive concrete in airport pavement [J]. China Concrete and Cement Products, 2008(4): 41-45. (in Chinese)
[15] "彭景元. 導電混凝土研究[J]. 建材與裝飾, 2018(30): 63.
PENG J Y. Study on conductive concrete [J]. Construction Materials amp; Decoration, 2018(30): 63. (in Chinese)
[16] "朱法松. 外加劑和摻和料對水泥混凝土性能影響分析[J]. 江西建材, 2019(5): 23, 25.
ZHU F S. Analysis of the influence of admixtures and admixtures on the performance of cement concrete [J]. Jiangxi Building Materials, 2019(5): 23, 25. (in Chinese)
[17] "賈興文, 張新, 馬冬, 等. 導電混凝土的導電性能及影響因素研究進展[J]. 材料導報, 2017, 31(21): 90-97.
JIA X W, ZHANG X, MA D, et al. Conductive properties and influencing factors of electrically conductive concrete: a review [J]. Materials Review, 2017, 31(21): 90-97. (in Chinese)
[18] "LIU S H, GE Y C, WU M Q, et al. Properties and road engineering application of carbon fiber modified-electrically conductive concrete [J]. Structural Concrete, 2021, 22(1): 410-421.
[19] "SASSANI A, ARABZADEH A, CEYLAN H, et al. Carbon fiber-based electrically conductive concrete for salt-free deicing of pavements [J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 203: 799-809.
[20] "侯作富, 李卓球, 唐祖全. 融雪化冰用碳纖維混凝土的導電性能研究[J]. 武漢理工大學學報, 2002, 24(8): 32-34, 66.
HOU Z F, LI Z Q, TANG Z Q. Study on electrical properties of carbon fiber electrically conductive concrete for deicing or snow-melting [J]. Journal of Wuhan University of Technology, 2002, 24(8): 32-34, 66. (in Chinese)
[21] "FANECA G, SEGURA I, TORRENTS J M, et al. Development of conductive cementitious materials using recycled carbon fibres [J]. Cement and Concrete Composites, 2018, 92: 135-144.
[22] "張麗瓊. 碳纖維智能導電混凝土電熱效應的研究[D]. 南京: 南京理工大學, 2007.
ZHANG L Q. Study on electrothermal effect of intelligent carbon fiber conductive concrete [D]. Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2007. (in Chinese)
[23] "史延田, 張俊才, 廉璟坤. 石墨導電混凝土的制備與性能[J]. 黑龍江科技大學學報, 2014, 24(5): 503-506.
SHI Y T, ZHANG J C, LIAN J K. Preparation and properties of graphite conductive concrete [J]. Journal of Heilongjiang University of Science and Technology, 2014, 24(5): 503-506. (in Chinese)
[24] "李濱, 孫明清, 陳龍. 用于融冰化雪的炭黑輕集料導電混凝土的配制和性能[J]. 混凝土, 2010(2): 121-123, 129.
LI B, SUN M Q, CHEN L. Preparation and properties of lightweight aggregate concrete containing carbon black [J]. Concrete, 2010(2): 121-123, 129. (in Chinese)
[25] "SANTILLáN N, SPERANZA S, TORRENTS J M, et al. Evaluation of conductive concrete made with steel slag aggregates [J]. Construction and Building Materials, 2022, 360: 129515.
[26] "葉嘉誠, 劉宇彬, 齊曾清, 等. 三相導電混凝土拌和工藝及配合比試驗研究[J]. 新型建筑材料, 2019, 46(3): 13-17, 35.
YE J C, LIU Y B, QI Z Q, et al. Experimental study on mixing process and mix proportion of three-phase electrically conductive concrete [J]. New Building Materials, 2019, 46(3): 13-17, 35. (in Chinese)
[27] "卜胤, 丁偉銳. 三相復合導電混凝土除冰雪性能研究[J]. 交通科技, 2017(6): 13-15.
BU Y, DING W R. The research on deicing and snow melting properties for three-phase composite conductive concrete [J]. Transportation Science amp; Technology, 2017(6): 13-15. (in Chinese)
[28] "盧召紅, 張云峰. 碳纖維鋼渣混凝土強度及導電性能研究[J]. 科學技術與工程, 2009, 9(9): 2510-2512.
LU Z H, ZHANG Y F. Study on the compressive strength and electrical conductivity of carbon fiber-slag concrete [J]. Science Technology and Engineering, 2009, 9(9): 2510-2512. (in Chinese)
[29] "ADARI S K, URMILA P, BHARATHI K P P. Thermal properties of conductive concrete using graphite powder and steel fibers [J]. Journal of Building Pathology and Rehabilitation, 2023, 8(1): 9.
[30] "盧珍, 吳獻, 楊昆. 炭黑碳纖維復相導電混凝土的導電性能研究[J]. 混凝土, 2014(11): 81-83, 86.
LU Z, WU X, YANG K. Study on the electric conduction function of carbon black and carbon fiber diphasic electrically conductive concrete [J]. Concrete, 2014(11): 81-83, 86. (in Chinese)
[31] "WU T, HUANG R, CHI M, et al. A study on electrical and thermal properties of conductive concrete [J]. Computers and Concrete, 2013, 12(3): 337-349.
[32] "羅寶, 趙若紅, 袁迪, 等. 不同施工工藝對鋼纖維-石墨導電混凝土薄板電阻率的影響[J]. 新型建筑材料, 2017, 44(8): 123-126.
LUO B, ZHAO R H, YUAN D, et al. Effect of different construction technology on resistivity of steel fiber-graphite conductive concrete sheet [J]. New Building Materials, 2017, 44(8): 123-126. (in Chinese)
[33] "賈興文, 吳洲, 馬英, 等. 磁選粉煤灰對CFRC壓敏性的影響[J]. 功能材料, 2013, 44(15): 2166-2169.
JIA X W, WU Z, MA Y, et al. Effect of magnetic separation fly ash on the compression sensitivity of CFRC [J]. Journal of Functional Materials, 2013, 44(15): 2166-2169. (in Chinese)
[34] "FARHAD R, GORDON B B, JERRY A Y. Volume electrical resistivity of carbon fiber cement composites [J]. ACI Materials Journal, 2001, 98(1): 25-35.
[35] "候作富, 李卓球, 胡勝良. 硅灰對碳纖維導電混凝土電阻率和強度的影響[J]. 混凝土, 2003(2): 26-28.
HOU Z F, LI Z Q, HU S L. Influence of silica fume on properties of carbon fiber electrically conductive concrete [J]. Concrete, 2003(2): 26-28. (in Chinese)
[36] "XU Y S, CHUNG D D L. Carbon fiber reinforced cement improved by using silane-treated carbon fibers [J]. Cement and Concrete Research, 1999, 29(5): 773-776.
[37] "張苡銘, 俞樂華. 鋼纖維-石墨烯導電混凝土受彎過程的力-電效應試驗研究[J]. 混凝土, 2016(2): 52-55, 59.
ZHANG Y M, YU L H. Mechano-electric effect of steel fiber and graphene reinforced conductive concrete during flexural process [J]. Concrete, 2016(2): 52-55, 59. (in Chinese)
[38] "劉凱. 碳纖維/石墨烯導電瀝青混凝土的制備及電熱特性研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工業大學, 2018.
LIU K. Preparation of carbon fiber/graphene conductive asphalt concrete and study on its electrothermal characteristics [D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2018. (in Chinese)
[39] "季雨航, 晏鳳元, 姜志煒, 等. 復相導電混凝土的力學及導電性能研究綜述[J]. 江蘇建材, 2019(2): 18-20.
JI Y H, YAN F Y, JIANG Z W, et al. Summary of research on mechanics and electrical conductivity of composite conductive concrete [J]. Jiangsu Building Materials, 2019(2): 18-20. (in Chinese)
[40] "王小英, 孫明清, 侯作富, 等. 電熱混凝土復合材料的研究進展[J]. 硅酸鹽通報, 2007, 26(1): 128-132.
WANG X Y, SUN M Q, HOU Z F, et al. Advance in electrothermal concrete-matrix composite material [J]. Bulletin of the Chinese Cerrmic Society, 2007, 26(1): 128-132. (in Chinese)
[41] "侯作富. 融雪化冰用碳纖維導電混凝土的研制及應用研究[D]. 武漢: 武漢理工大學, 2003.
HOU Z F. Research on development and application of carbon fiber conductive concrete for melting snow and ice [D]. Wuhan: Wuhan University of Technology, 2003. (in Chinese)
[42] "侯作富, 李卓球, 胡勝良. 碳纖維導電混凝土大板的研制[J]. 江漢石油學院學報, 2003, 25(2): 121-122, 12.
HOU Z F, LI Z Q, HU S L. Development of a carbon-fiber conductive concrete slab [J]. Journal of Jianghan Petroleum Institute, 2003, 25(2): 121-122, 12. (in Chinese)
[43] "CHEN B, LIU J Y. Damage in carbon fiber-reinforced concrete, monitored by both electrical resistance measurement and acoustic emission analysis[J]. Construction and Building Materials, 2008, 22(11): 2196-2201.
[44] "REZA F, YAMAMURO J A, BATSON G B. Electrical resistance change in compact tension specimens of carbon fiber cement composites[J]. Cement and Concrete Composites, 2004, 26(7): 873-881.
[45] "WANG T J, XU J Y, ERLEI BAI, et al. Experimental study on electrical conductivity of carbon nanofiber reinforced concrete [J]. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, 592(1): 012034.
[46] "WANG T J, XU J Y, BAI E L, et al. Study on the effects of carbon fibers and carbon nanofibers on electrical conductivity of concrete [J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, 267(3): 032011.
[47] "ZHANG J, CHEVALI V S, WANG H, et al. Current status of carbon fibre and carbon fibre composites recycling [J]. Composites Part B: Engineering, 2020, 193: 108053.
[48] "FANECA G, IKUMI T, TORRENTS J M, et al. Conductive concrete made from recycled carbon fibres for self-heating and de-icing applications in urban furniture [J]. Materiales De Construcción, 2020, 70: 223.
[49] "王艷, 張彤昕, 郭冰冰, 等. 回收碳纖維混凝土導電性[J]. 復合材料學報, 2022, 39(6): 2855-2863.
WANG Y, ZHANG T X, GUO B B, et al. Conductivity of recycling carbon fiber concrete [J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(6): 2855-2863. (in Chinese)
[50] "楊久俊, 海然, 張海濤, 等. 碳纖維梯度分布對水泥基材料熱、電性能的影響[J]. 混凝土與水泥制品, 2004(4): 30-33.
YANG J J, HAI R, ZHANG H T, et al. Influence of carbon fiber gradient distribution on thermal and electrical properties of cement-based materials [J]. China Concrete and Cement Products, 2004(4): 30-33. (in Chinese)
[51] "海然. 碳纖維梯度分布水泥基復合材料導電發熱性能的研究[D]. 上海: 同濟大學, 2006.
HAI R. Study on electrical conductivity and heating properties of cement-based composites with gradient carbon fiber distribution [D]. Shanghai: Tongji University, 2006. (in Chinese)
[52] "王元耀. 鋼纖維混凝土在小杞電站的應用[J]. 水利天地, 2013(7): 38-40.
WANG Y Y. Application of steel fiber reinforced concrete in Xiaoqi Hydropower Station [J]. Hydro Science and Cold Zone Engineering, 2013(7): 38-40. (in Chinese)
[53] "張軍. 用于公路橋梁融雪除冰的導電混凝土研究現狀[J]. 山西建筑, 2007, 33(9): 267-268.
ZHANG J. Research status of electrically conductive concrete used in deicing and snow melting for highway bridges [J]. Shanxi Architecture, 2007, 33(9): 267-268. (in Chinese)
[54] "趙若紅, 錢興, 傅繼陽, 等. 鋼纖維石墨導電混凝土微觀結構及其機理分析[J]. 新型建筑材料, 2014, 41(6): 41-44.
ZHAO R H, QIAN X, FU J Y, et al. Analysis on the microstructure and mechanism of fiber and graphite in conductive concrete [J]. New Building Materials, 2014, 41(6): 41-44. (in Chinese)
[55] "朱澤遠, 王卓然, 段建平, 等. 鋼纖維對導電瀝青混凝土路面性能的影響[J]. 混凝土與水泥制品, 2018(3): 54-57.
ZHU Z Y, WANG Z R, DUAN J P, et al. Effects of steel fiber on pavement properties of conductive asphalt concrete [J]. China Concrete and Cement Products, 2018(3): 54-57. (in Chinese)
[56] "BAI Y, CHEN W, CHEN B, et al. Research on electrically conductive concrete with double-""layered stainless steel fibers for pavement deicing [J]. ACI Materials Journal, 2017, 114(6): 935-943.
[57] "魏曉冬. 碳纖維導電混凝土在路面結構中的應用研究[D]. 杭州: 浙江大學, 2010.
WEI X D. Research on the Application of Carbon Fiber Concrete in Pavement Structure [D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2010. (in Chinese)
[58] "郭傳慧, 湯婉, 劉數華. 石墨粉導電混凝土的性能與微結構[J]. 硅酸鹽通報, 2017, 36(9): 3174-3179.
GUO C H, TANG W, LIU S H. Properties and microstructure of conductive concrete containing graphite powder [J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2017, 36(9): 3174-3179. (in Chinese)
[59] "LIU S H, WU M Q, RAO M J, et al. Preparation, properties, and microstructure of graphite powder-containing conductive concrete [J]. Strength of Materials, 2019, 51(1):76-84.
[60] "李仁福, 戴成琴, 于紀壽, 等. 導電混凝土采暖地面[J]. 混凝土, 1998(1): 47-48.
LI R F, DAI C Q, YU J S, et al. Conductive concrete heating ground [J]. Concrete, 1998(1): 47-48. (in Chinese)
[61] "EL-DIEB A S, EL-GHAREEB M A, ABDEL-RAHMAN M A H, et al. Multifunctional electrically conductive concrete using different fillers [J]. Journal of Building Engineering, 2018, 15: 61-69.
[62] "黃永輝, 饒瑞, 劉春暉, 等. 一種石墨烯導電混凝土: CN106082837A [P]. 2016-11-09.
HUANG Y H, RAO R, LIU C H, et al. Graphene electric-conduction concrete: CN106082837A [P]. 2016-11-09. (in Chinese).
[63] "劉裕, 辛繼寶, 候雙雙, 等. 一種增強型石墨烯導電透水混凝土及其制備方法: CN108821691A [P]. 2018-11-16.
LIU Y, XIN J B, HOU S S, et al. Reinforced graphene conductive water-permeable concrete and preparation method thereof: CN108821691A [P]. 2018-11-16. (in Chinese).
[64] "吳獻, 崔玉茜, 回國臣, 等. 炭黑導電混凝土和碳纖維炭黑導電混凝土電熱試驗[J]. 沈陽建筑大學學報(自然科學版), 2015, 31(3): 449-457.
WU X, CUI Y X, HUI G C, et al. Experimental study on the electro-thermal behavior of conductive concretes with carbon black and carbon fiber-carbon black [J]. Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science), 2015, 31(3): 449-457. (in Chinese)
[65] "李紅英. 導電混凝土的配制及力學和導電性能研究[J]. 防護工程, 2020, 42(3): 26-31.
LI H Y. Study on preparation of conductive concrete and its mechanical and conductive properties [J]. Protective Engineering, 2020, 42(3): 26-31. (in Chinese)
[66] "饒瑞, 張陽, 王海紅, 等. 凍融對鋼纖維石墨導電混凝土耐久性能的影響[J]. 混凝土與水泥制品, 2018(12): 45-48.
RAO R, ZHANG Y, WANG H H, et al. The influence of freeze-thaw on durability of steel fiber reinforced graphite conductive concrete [J]. China Concrete and Cement Products, 2018(12): 45-48. (in Chinese)
[67] "張陽, 劉春暉, 王海紅, 等. 凍融循環對鋼纖維-石墨導電混凝土發熱性能的影響[J]. 混凝土與水泥制品, 2018(9): 61-64.
ZHANG Y, LIU C H, WANG H H, et al. Effects of freeze-thaw cycle on thermal performance of steel fibergraphite conductive concrete [J]. China Concrete and Cement Products, 2018(9): 61-64. (in Chinese)
[68] "洪雷. 石墨砂漿滲澆鋼纖維混凝土導電機理研究[J]. 山東建筑工程學院學報, 2006, 21(4): 295-300, 306.
HONG L. Study on the mechanism of the electrical conductivity of infiltrated steel fiber concrete [J]. Journal of Shandong Jianzhu University, 2006, 21(4): 295-300, 306. (in Chinese)
[69] "KIM G M, PARK S M, RYU G U, et al. Electrical characteristics of hierarchical conductive pathways in cementitious composites incorporating CNT and carbon fiber[J]. Cement and Concrete Composites, 2017, 82: 165-175.
[70] "FULHAM-LEBRASSEUR R, SORELLI L, CONCIATORI D. Development of electrically conductive concrete and mortars with hybrid conductive inclusions [J]. Construction and Building Materials, 2020, 237: 117470.
[71] "錢興, 趙若紅, 傅繼陽. 低電壓下鋼纖維石墨導電混凝土升溫性能研究[J]. 混凝土與水泥制品, 2013(6): 37-39.
QIAN X, ZHAO R H, FU J Y. Heating performance research on conductive concrete adding steel fiber and graphite under low voltage [J]. China Concrete and Cement Products, 2013(6): 37-39. (in Chinese)
(編輯""王秀玲)