高结构副产炭黑填充轻集料混凝土导电路面材料研究

为满足重要路段融冰化雪对廉价高性能导电混凝土材料的需要，提出了高结构副产炭黑轻集料混凝土导电路面材料研究。研究炭黑在混凝土中的分散-聚集复合制备工艺方法，即先将炭黑以较小的团聚体分散在轻集料混凝土中，再通过化学的方法减少斥力位能使得团聚体彼此靠近，以降低导电网络的渗滤阈值。通过原子力显微镜（AFM）得到炭黑团聚体和离子导通微孔在水泥基体中形成的导电岛二维图像，建立经炭黑水泥净浆内部导电网络至各导电岛的电流之和、导电岛几何特征（分形维数、平均面积和覆盖率等）与电导率、炭黑掺量、分散-聚集工艺的关系，以探讨从炭黑水泥净浆表面的导电岛二维图像推导含三维导电网络的炭黑轻集料混凝土电导率的分析方法。建立炭黑轻集料混凝土在低温环境下电热、交变荷载作用的模拟试验系统，以研究其在低温间歇发热、交变荷载共同作用下的电导率变化规律。为力学性能好、炭黑掺量低、低成本、高效率导电路面的研制提供理论和实验指导。