在砂浆中混掺钢屑和铁砂两种工业废弃料,制备得到环保低成本的水泥基复合材料,在测定其抗压强度的基础上采用交流两电极法研究其导电性能和压敏性能,并分析研究了混掺掺量、弹塑性荷载、不同加载速率以及冲击荷载等对其压敏性的影响。试验结果表明,随着导电材料掺量增加,试件压敏性更加明显。加载速率越大,试件电阻率变化越大;冲击荷载数值对瞬间电阻率与卸载后电阻率均有较大影响。

选择工业废弃料钢屑和铁砂作为屏蔽介质,掺入到水泥材料中制得水泥基复合屏蔽材料,研究其屏蔽效能和导电性能。结果表明,钢屑水泥基复合材料的导电性能和电磁屏蔽效能会随着钢屑含量的增加而显著增加,在0.3~3GHz频率范围内屏蔽效能最大达到35.65dB,电阻率仅为34.43,另外,水泥基复合材料的厚度对其电磁屏蔽效能影响较大,随着厚度增加其屏蔽效能显著增加。

选择目前常用的导电材料钢纤维与石墨制作了23组导电混凝土,研究了单独掺加钢纤维、石墨以及混合掺加钢纤维石墨导电混凝土的比热,给出导电混凝土比热的取值范围。结果表明,加权平均法的计算结果与试验结果存在一定的差异,在试验结果与加权平均法的基础上,给出了导电混凝土比热计算的修正公式。

在混凝土中掺加钢纤维和石墨制备道路桥梁融雪除冰用导电混凝土,并在36V人体安全电压作用下进行升温实验,得出不同配合比导电混凝土升温性能曲线,通过对比分析发现,混合掺加钢纤维和石墨材料比单独使用一种材料的升温性能要好,其中掺加质量分数为2%钢纤维加1.67%石墨的导电混凝土升温性能最优,且抗压强度满足设计要求。

选用钢纤维和石墨作为导电混凝土导电相材料,通过室内常温条件下升温试验测试比较各配方的导电性能,选取导电性能优良的试块,验证其在超低温-32℃条件下的融雪除冰性能。试验结果表明,质量比例2%钢纤维加1.5%石墨所制备的导电混凝土试件融冰效果最好,该试件经历五次超低温冻融循环仍保持良好的除冰性能,能够长期用于超低温除冰。