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直流电下导电沥青混凝土非线性导电行为研究 被引量:1
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作者 李秀君 张恒 +1 位作者 莫洁清 宋明洋 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期339-346,共8页
导电沥青混凝土中非线性导电行为的导电机制尚不明确。基于实验室制备的碳纤维(CF)–碳纤维粉(CFP)导电沥青混凝土,通过测试外力场对导电沥青混凝土电阻率的关系,结合线性随机电阻网络模型、动态随机电阻网络模型和非线性随机动态电阻... 导电沥青混凝土中非线性导电行为的导电机制尚不明确。基于实验室制备的碳纤维(CF)–碳纤维粉(CFP)导电沥青混凝土,通过测试外力场对导电沥青混凝土电阻率的关系,结合线性随机电阻网络模型、动态随机电阻网络模型和非线性随机动态电阻器模型,研究导电沥青混凝土非线性导电行为,明确非线性导电行为的导电机制。结果表明:随着碳纤维掺量、油石比和压力的增加,电阻率呈现明显且相似的非线性下降趋势,其中,碳纤维粉掺量的增加导致电阻率先下降后上升;不同掺量的导电沥青混凝土伏安特性曲线均呈现非线性特征;在强电场作用下,导电相材料本身的非线性导电行为和绝缘态部分载流子通道导通引起的非线性导电行为共同导致了碳纤维–碳纤维粉导电沥青混凝土的非线性导电行为,并证明在电场作用下导电沥青混凝土存在隧道效应。 展开更多
关键词 碳纤维粉 电阻率 导电沥青混凝土 非线性导电行为 隧道效应
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浇注式导电沥青混凝土组合结构热传导效应预估模型 被引量:9
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作者 陈谦 王朝辉 +2 位作者 樊振通 侯荣国 陈姣 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1659-1665,共7页
为进一步确定浇注式导电沥青混凝土组合结构热传导效应及融雪化冰工作时间,系统研究了浇注式导电沥青混凝土组合结构传导热基本原理,建立了浇注式导电沥青混凝土组合结构上面层热传导效应预估模型,分别实测和预估了不同环境温度、结构... 为进一步确定浇注式导电沥青混凝土组合结构热传导效应及融雪化冰工作时间,系统研究了浇注式导电沥青混凝土组合结构传导热基本原理,建立了浇注式导电沥青混凝土组合结构上面层热传导效应预估模型,分别实测和预估了不同环境温度、结构层厚度及通电时间等条件下组合结构上面层的表面温度,确定了浇注式导电沥青混凝土融雪化冰工作时间,并采用pearson相关性检验方法,对比分析及验证了浇注式导电沥青混凝土组合结构的热传导效应预估模型的准确性,为浇注式导电沥青混凝土在桥面铺装领域的推广应用奠定基础。结果表明:浇注式导电沥青混凝土组合结构传导热过程是一种瞬态非稳态导热过程,不同环境条件下,组合结构上面层表面温度在初期上升、中期转折、后期下降等三阶段的预估误差分别维持在0.2~0.8℃、0.3~1.2℃和0.7~5.5℃,其融雪化冰工作时间预估误差则维持在16 min左右;不同环境温度、结构层厚度和通电时间等条件下,预估模型得出的组合结构上面层表面温度的预测值与实测值相关系数介于0.974 0~0.989 0之间,相应P值均小于0.01,判定系数R^2介于0.948 7~0.978 1之间,两者为显著相关,拟合优度较高,预估结果较为准确。 展开更多
关键词 道路材料 浇注式导电沥青混凝土 桥面铺装 预估模型 热传导效应 融雪化冰工作时间
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导电沥青混凝土路用性能影响因素的灰关联分析 被引量:5
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作者 蒋建国 张学磊 +2 位作者 刘小明 邓云东 董立明 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期784-789,共6页
基于不同石墨掺量及油石比的沥青混合料马歇尔试验及高温稳定试验数据,利用灰关联分析法分析石墨掺量、油石比、击实密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度对沥青混合料路用性能的影响程度,得到各相关因素对沥青混合料路用性能影响程度的排... 基于不同石墨掺量及油石比的沥青混合料马歇尔试验及高温稳定试验数据,利用灰关联分析法分析石墨掺量、油石比、击实密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度对沥青混合料路用性能的影响程度,得到各相关因素对沥青混合料路用性能影响程度的排序结果。研究结果表明:对于沥青混合料的马歇尔稳定度、流值及动稳定度,石墨掺量均不是其主要的影响因素。对马歇尔稳定度而言,沥青混合料的击实密度和矿料间隙率是其主要影响因素,其关联度远远大于石墨掺量;对导电沥青混合料流值而言,油石比和沥青饱和度是其主要影响因素,且各关联度相差不大;对导电沥青混合料高温性能而言,石墨掺量对动稳定度的影响程度也远低于其余5项。 展开更多
关键词 导电沥青混凝土 石墨 灰关联分析 马歇尔稳定度 流值 动稳定度
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浇注式导电沥青混凝土传导热效果 被引量:4
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作者 王朝辉 韩晓霞 +2 位作者 陈姣 侯荣国 郑少鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期3891-3899,共9页
为实现浇注式沥青混凝土钢桥面铺装融雪化冰的目的,制备了浇注式导电沥青混凝土,提出了其传导热效果的测试方法,全面研究了电极布设方式、碳纤维撒布量、导电相材料掺量对浇注式导电沥青混凝土传导热效果的影响规律,对比评价了不同类型... 为实现浇注式沥青混凝土钢桥面铺装融雪化冰的目的,制备了浇注式导电沥青混凝土,提出了其传导热效果的测试方法,全面研究了电极布设方式、碳纤维撒布量、导电相材料掺量对浇注式导电沥青混凝土传导热效果的影响规律,对比评价了不同类型浇注式导电沥青混凝土单层板传导热效果,并回归拟合了浇注式导电沥青混凝土温度随通电时间变化的曲线。结果表明:浇注式导电沥青混凝土电极材料宜采用铝电极,电压输出方式为交流电源,输出大小宜为54V;浇注式导电沥青混凝土最佳电极布设方式为竖向、碳纤维撒布量为170g/m^2、导电相材料掺量为0.8%;五种浇注式导电沥青混凝土中,竖向置入铜丝网混凝土传导热效果最优,铺设碳纤维带混凝土次之;在同一环境温度条件下,各类型混凝土中部的温度变化趋势与面层温度相同,基本呈线性变化。从而为浇注式导电沥青混凝土的工程应用奠定基础。 展开更多
关键词 浇注式沥青混凝土 导电沥青混凝土 传导热 测试方法 融雪化冰
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基于分形渗流模型的导电沥青混凝土的分维计算 被引量:4
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作者 刘小明 汪翠 +1 位作者 谭雅 张学磊 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1052-1057,共6页
引入分形理论研究导电通路的分布特征,利用分形维数描述导电沥青混凝土从绝缘体到导体的转换过程。基于Matlab平台,结合常规的图像处理方法,获取图像的盒维数信息,分析分维与导电相材料体积掺量之间的关系。研究结果表明:导电通路的分... 引入分形理论研究导电通路的分布特征,利用分形维数描述导电沥青混凝土从绝缘体到导体的转换过程。基于Matlab平台,结合常规的图像处理方法,获取图像的盒维数信息,分析分维与导电相材料体积掺量之间的关系。研究结果表明:导电通路的分布图具有明显的统计意义的自相似性,分形维数在二维平面内随石墨掺量增加而增大,变化趋势类似于电阻率与石墨掺量的依赖性。说明分形维数可明确地、定量地表征导电沥青混凝土中形成导电渗流途径的连通程度。 展开更多
关键词 导电沥青混凝土 分形理论 导电机理 分维
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碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土的非线性伏安特性 被引量:28
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作者 谭忆秋 刘凯 王英园 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期278-283,共6页
基于实验室制备的碳纤维/石墨烯导电沥青胶浆及沥青混凝土,研究了碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土的导电特性与导电行为,以及电阻与外加电压间的相关性.结果表明:所制备的沥青胶浆及沥青混凝土均表现出了明显的非线性导电行为,其电阻率随... 基于实验室制备的碳纤维/石墨烯导电沥青胶浆及沥青混凝土,研究了碳纤维/石墨烯导电沥青混凝土的导电特性与导电行为,以及电阻与外加电压间的相关性.结果表明:所制备的沥青胶浆及沥青混凝土均表现出了明显的非线性导电行为,其电阻率随着电压的增大显著降低,并且非线性程度随着导电填料掺量的增大逐渐减弱.运用动态随机电阻器网络模型证明了隧道效应是造成这一非线性导电行为的主要原因,在足够强的电压作用下,原本处于绝缘状态下的部分载流子有序排列,出现了额外的导电通路. 展开更多
关键词 碳纤维 石墨烯 导电沥青混凝土 非线性 伏安特性 隧道效应
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石墨烯-碳纤维导电沥青混凝土电热性能研究 被引量:12
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作者 黄维蓉 杨玉柱 +3 位作者 宋鹏 郭江川 钟小霞 何霞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期269-273,共5页
为制备电热性能良好的导电沥青混凝土,以石墨烯-碳纤维作为导电相材料,对沥青混凝土的电热性能进行研究。分析了导电沥青混凝土融雪化冰的传热原理及融雪化冰过程中热量产生和传递的计算方法,对导电沥青混凝土的马歇尔试件进行了升温实... 为制备电热性能良好的导电沥青混凝土,以石墨烯-碳纤维作为导电相材料,对沥青混凝土的电热性能进行研究。分析了导电沥青混凝土融雪化冰的传热原理及融雪化冰过程中热量产生和传递的计算方法,对导电沥青混凝土的马歇尔试件进行了升温实验,根据成本及发热效率确定了石墨烯最优掺量为0.5%(wt,质量分数),碳纤维的掺量为集料质量的0.3%,在此掺量下对导电沥青混凝土试件进行了升温实验和融雪化冰实验。并对导电沥青混凝土进行了结构设计,并分析了其可行性。 展开更多
关键词 石墨烯 碳纤维 导电沥青混凝土 电热性能 融雪化冰 路面结构设计
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基于极限学习机的钢桥面板腐蚀评估及预测 被引量:5
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作者 陈谦 王朝辉 +3 位作者 陈渊召 李振霞 郭滕滕 陈海军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期14099-14104,共6页
浇注式导电沥青混凝土能够实现桥面及时、高效融雪化冰,但其通电工作时易加速钢桥面板腐蚀,对桥梁服役性能和交通运行安全造成影响。为解决上述问题,本工作设计制备了五种浇注式导电沥青混凝土,测试了浇注式导电沥青混凝土通电工作时流... 浇注式导电沥青混凝土能够实现桥面及时、高效融雪化冰,但其通电工作时易加速钢桥面板腐蚀,对桥梁服役性能和交通运行安全造成影响。为解决上述问题,本工作设计制备了五种浇注式导电沥青混凝土,测试了浇注式导电沥青混凝土通电工作时流经钢板的电流密度,研究了浇注式导电沥青混凝土类型、工作条件和环境因素对钢板腐蚀的影响规律,并建立了基于极限学习机神经网络的钢板腐蚀程度预测模型,为浇注式导电沥青混凝土融雪化冰技术在钢桥面铺装领域的进一步推广应用奠定了坚实的基础。结果表明:不同因素对钢板腐蚀的影响程度排序为:通电次数>温度>湿度>通电时间,且通电次数和温度在0.05水平上对钢板腐蚀的影响较为显著;与传统神经网络预测模型相比,极限学习机预测模型具有更好的准确性和高效性,其平均绝对误差、平均绝对百分比误差和均方根误差分别比前者低了50.48%、45.89%和49.30%。 展开更多
关键词 道路材料 浇注式导电沥青混凝土 钢桥面板腐蚀 预测模型 极限学习机
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Resistivity measurement of conductive asphalt concrete based on two-electrode method 被引量:3
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作者 杨群 李旭 王屏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第9期2599-2604,共6页
The objective of this work is to develop a novel methodology for determining real resistivity of conductive asphalt concrete based on two-electrode method.Due to an influence of contact resistance,the measured resisti... The objective of this work is to develop a novel methodology for determining real resistivity of conductive asphalt concrete based on two-electrode method.Due to an influence of contact resistance,the measured resistivity is always not equal to the real resistivity.To determine the real resistivity,a linear relationship of the measured resistivity,contact resistance and the real resistivity was established.Then experiments for six specimens with varying graphite contents were designed and performed to validate the formulation.Results of experiments demonstrate that the slope of the line represents contact resistance,and the intercept indicates the real resistivity.The effects of graphite content on contact resistance and real resistivity are also revealed.Finally,results show that the influence of contact resistance on accuracy of resisitvity measurement becomes more serious if graphite content is beyond 3%.Hence,it is the time to choose this novel methodology to determine the real resistivity of asphalt concrete by taking account of contact resistance. 展开更多
关键词 conductive asphalt concrete two-electrode method measured resistivity real resistivity contact resistance linear relationship
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