本文關(guān)鍵詞：超細(xì)不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土的制備及性能研究

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【摘要】：采用導(dǎo)電混凝土進(jìn)行冬季路面的融雪化冰是一種綠色環(huán)保、有效可行的方法,研制性能優(yōu)異的導(dǎo)電混凝土具有十分重要的意義。本文采用具有多項(xiàng)優(yōu)異特性的不銹鋼纖維作為導(dǎo)電介質(zhì)制備導(dǎo)電混凝土,結(jié)合路面有限元熱模擬和一系列試驗(yàn)研究對(duì)該課題進(jìn)行深入談?wù)?主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)采用ANSYS構(gòu)建了道路的表面升溫模型和融冰模型,并成功進(jìn)行了不同環(huán)境條件下的模擬計(jì)算,分析了影響表面升溫和融冰效果的主要因素,并根據(jù)模擬分析結(jié)果確定了導(dǎo)電混凝土系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。(2)從制備著手,一方面通過對(duì)傳統(tǒng)纖維混凝土制備工藝進(jìn)行改進(jìn),找到了制備適合不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土的工藝;另一方面對(duì)影響其導(dǎo)電性能及力學(xué)性能的不同因素進(jìn)行試驗(yàn)研究,找到了比較合適的配比。(3)針對(duì)不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土的電阻率隨齡期、濕度和溫度的變化情況,對(duì)其電阻率穩(wěn)定性進(jìn)行了相應(yīng)的研究,表明不銹鋼纖維混凝土的電阻率具有非常好的穩(wěn)定性。(4)利用哈爾濱冬季低溫及降雪天氣,對(duì)不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土板進(jìn)行了室外表面升溫、融冰、融積雪及實(shí)時(shí)融雪的試驗(yàn)研究;另外又利用冰柜模擬低溫環(huán)境,對(duì)導(dǎo)電混凝土板進(jìn)行了室內(nèi)的表面升溫及融冰的試驗(yàn)研究。證明了模擬結(jié)果的正確性和不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土融雪化冰的可行性。(5)將不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土與PAN基碳纖維導(dǎo)電混凝土,進(jìn)行了導(dǎo)電性能、力學(xué)性能及制成導(dǎo)電板后融雪化冰能力的對(duì)比,驗(yàn)證了不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土具有優(yōu)異的綜合性能。
【關(guān)鍵詞】：不銹鋼纖維 導(dǎo)電混凝土 電阻率 強(qiáng)度 融雪化冰
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)外導(dǎo)電混凝土研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)導(dǎo)電混凝土研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外綜述簡(jiǎn)析13-14
• 1.4 導(dǎo)電相的選取14-15
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 導(dǎo)電混凝土升溫及融冰有限元模擬17-40
• 2.1 引言17
• 2.2 問題簡(jiǎn)述17-18
• 2.3 傳熱基本理論18-25
• 2.3.1 傅里葉定律及導(dǎo)熱微分方程18-19
• 2.3.2 單值性條件19-22
• 2.3.3 相變分析22
• 2.3.4 表面綜合換熱系數(shù)22-25
• 2.4 有限元分析前處理25-29
• 2.4.1 基本材料參數(shù)25-27
• 2.4.2 模型建立及網(wǎng)格劃分27-28
• 2.4.3 初始條件及邊界條件28
• 2.4.4 外部環(huán)境對(duì)綜合換熱系數(shù)的影響28-29
• 2.5 有限元計(jì)算結(jié)果及分析29-37
• 2.5.1 表面升溫模擬29-32
• 2.5.2 表面融冰模擬32-35
• 2.5.3 隔熱層的影響35-37
• 2.6 融雪化冰系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定37-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 第3章 不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土的研制及特性研究40-56
• 3.1 引言40
• 3.2 試驗(yàn)材料和設(shè)備40-42
• 3.2.1 試驗(yàn)材料及用途40-42
• 3.2.2 試驗(yàn)設(shè)備42
• 3.3 制備工藝的研究42-44
• 3.4 不銹鋼纖維摻量的影響44-47
• 3.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果44-45
• 3.4.2 結(jié)論及分析45-47
• 3.5 水膠比的影響47-49
• 3.5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果47-48
• 3.5.2 結(jié)論及分析48-49
• 3.6 振搗的影響49-51
• 3.6.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果49-50
• 3.6.2 結(jié)論及分析50-51
• 3.7 消泡劑的影響51-53
• 3.7.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果51-52
• 3.7.2 結(jié)論及分析52-53
• 3.8 電極對(duì)導(dǎo)電混凝土力學(xué)性能的影響53-55
• 3.8.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果53-54
• 3.8.2 結(jié)論及分析54-55
• 3.9 本章小結(jié)55-56
• 第4章 不銹鋼纖維導(dǎo)電混凝土電阻率穩(wěn)定性的研究56-64
• 4.1 引言56
• 4.2 不銹鋼纖維的耐腐蝕性56-58
• 4.3 電阻率隨齡期的變化58-59
• 4.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果58
• 4.3.2 結(jié)論及分析58-59
• 4.4 濕度環(huán)境對(duì)導(dǎo)電性能的影響59-62
• 4.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果59-60
• 4.4.2 結(jié)論及分析60-62
• 4.5 溫度環(huán)境對(duì)導(dǎo)電性能的影響62-63
• 4.5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果62
• 4.5.2 結(jié)論及分析62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 第5章 室內(nèi)外融雪化冰試驗(yàn)研究64-78
• 5.1 引言64
• 5.2 試驗(yàn)材料和設(shè)備64
• 5.2.1 試驗(yàn)材料及用途64
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)備64
• 5.3 導(dǎo)電板的制作64-65
• 5.4 交、直流電作用下電阻值及升溫情況的對(duì)比65-67
• 5.4.1 交、直流電作用下的電阻值對(duì)比65-66
• 5.4.2 交、直流電作用下的升溫對(duì)比66-67
• 5.5 室外融雪化冰試驗(yàn)67-73
• 5.5.1 室外表面升溫試驗(yàn)67-69
• 5.5.2 室外融積雪試驗(yàn)69-71
• 5.5.3 室外融冰試驗(yàn)71-72
• 5.5.4 室外實(shí)時(shí)融雪試驗(yàn)72-73
• 5.6 室內(nèi)表面升溫及融冰試驗(yàn)73-76
• 5.6.1 室內(nèi)表面升溫試驗(yàn)73-75
• 5.6.2 室內(nèi)融冰試驗(yàn)75-76
• 5.7 本章小結(jié)76-78
• 第6章 不銹鋼纖維混凝土與碳纖維混凝土的對(duì)比研究78-85
• 6.1 引言78
• 6.2 不銹鋼纖維與碳纖維的對(duì)比78
• 6.3 試件的制備78-79
• 6.4 不同導(dǎo)電混凝土的性能對(duì)比79-81
• 6.4.1 電學(xué)及力學(xué)性能對(duì)比79-80
• 6.4.2 制成導(dǎo)電板的性能對(duì)比80-81
• 6.5 融雪化冰性能的對(duì)比81-84
• 6.5.1 室內(nèi)表面升溫及融冰試驗(yàn)對(duì)比81-82
• 6.5.2 室外融雪化冰試驗(yàn)對(duì)比82-84
• 6.6 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-87
• 參考文獻(xiàn)87-93
• 致謝93

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