传导性沥青混凝土-导电沥青混凝土.ppt

导电沥青混凝土 四、导电沥青混凝土的导电机理 隧道电流密度j E 与导电粒子间隙大小和面积，温度和电场强度有关。 高电场强度诱发电子发射跃迁，在导电颗粒间隙大于rc时 诱发额外的导电通路。 粒子间的导电行为可看作是一个细小的电阻丝，过高的电流 会产生电阻丝熔断效应，造成导电率下降。 产生非线性V-I特性的根源是粒子间的非线性导电和高电场时诱发额外的导电通路。 四、导电沥青混凝土的导电机理 掺加少量短切纤维可明显改善导电粉末填充沥青混凝的导电性能。 在低掺量导电粉末的沥青混凝土中，分布在沥青混凝土中的导电粉末能相互或只分开几个原子直径的距离形成一个三维空间网络，但其掺量均低于临界掺量值，形成导电通路几率小。具有较大长径比的纤维的掺入冲破一些集料对导电链的阻隔，跨越集料连接导电链，促进三维导电网络形成。纤维还可起到导电桥梁的作用、导电通路短接的作用。 四、导电沥青混凝土的导电机理 提纲 研究背景 导电沥青混凝土的制备 导电沥青混凝土的性能 导电沥青混凝土的导电机理 导电沥青混凝土的机敏特性 导电沥青混凝土的机敏特性主要用于结构自诊断：结构自诊断导电沥青混凝土是将具有导电能力的沥青混凝土作为结构的一部分，在受到诸如反复行车荷载、气候环境等外部条件作用时，其应力、应变、疲劳裂纹甚至老化等结构损伤通过由于沥青路面微观结构变化而导致的电学性能的变化做出响应。 五、导电沥青混凝土的机敏特性 导电沥青路面使用性能变化 导电沥青路面养护点 传统沥青路面表观破坏养护点 使用性能 使用年限 10年 20年 30年 100% 传统沥青路面使用性能变化 五、导电沥青混凝土的机敏特性 采用自诊断技术可以最大程度上保障路面的正常服役功能，减少养护成本，是一种理想的无损检测技术。 五、导电沥青混凝土的机敏特性 现有的人工检测，通常在沥青路面性能指数下降到70～80%的时候才提出养护，即使恢复也只能停留在原有水平的70～80%之间。 在养护点提出沥青路面的养护方案，寻找最佳的养护时机，可以大幅降低养护成本，大幅度地延长沥青路面的使用寿命。 在损伤的初期阶段就能发现并提出解决方案，它将可以使路面的性能指数恢复到原有水平的90%～100%，使路面寿命得到大幅度地延长。 五、导电沥青混凝土的机敏特性 电阻率随着沥青混凝土的空隙率的降低而逐渐下降。但是当空隙率下降到小于2.0%以后，电阻率变化幅度很小。 空隙率对电阻率的影响 五、导电沥青混凝土的机敏特性 其中，y为材料的电阻率；x为材料的空隙率；A为材料参数，它与材料自身的导电性能有关；B为影响电阻率变化的影响因素，包括有温度、湿度等；C为常数。 导电沥青混凝土的电阻率随着空隙率的变化很有规律，都遵从一定的指数关系。 22.5vol%石墨 15vol%石墨 从定性的角度来拟合出电阻率与空隙率之间的关系: 五、导电沥青混凝土的机敏特性 温度对电阻率的影响 导电沥青混凝土具有良好的温敏特性，在升温过程中，石墨导电沥青混凝土的电阻随温度的增加而增加，呈现为PTC效应；在降温过程中，石墨导电沥青混凝土的电阻随着温度的降低而减少。 二、导电沥青混凝土的制备 AH-70道路石油沥青性能指标 ≥6 12.1 残留延度（10℃）（cm） ≥61 66 残留针入度比（25℃）（％） ≤±0.8 0.08 质量变化（％） RTFOT后 ≥99.5 99.8 溶解度 % 实测 1.033 密度（15℃）（g/cm3） ≥260 308 闪点（℃） ≤2.2 1.7 蜡含量（蒸馏法）（%） ≥100 150 延度（5cm/min、15℃）（cm） ≥46 46.5 软化点（环球法）（℃） 60~80 70.4 针入度（25℃，5s，100g）（0.1mm） 技术要求 试验结果 试验项目 二、导电沥青混凝土的制备 导电相材料具有一定的吸油性, 有一部分沥青被吸收到石墨的微孔中，并不参与填充矿料间隙率 。石墨用量与最佳沥青用量具有良好的线性关系，应用拟合公式修正体积性能后可采用Superpave指标进行评价 。 Y为最佳沥青用量 X为石墨用量 二、导电沥青混凝土的制备 美国Troxler公司 4140-B旋转压实仪 单板机操作板控制，液压加载； 压实压力：200-1000kpa可调； 旋转角度：0.50-20±0.020可调； 旋转速度：30±0.5转/分钟，固定； 旋转次数：1-999次，可调； 模筒直径：100mm，150mm可选； LD-168全自动沥青混合料拌合机 拌和容量：20升（导热油加热） 控温范围：常温~300℃ 拌浆转速：公转47圈/分 自转76圈/分 控温精度：±3℃?? 控时范围：0-100分钟 二、导电沥青混凝土的制备 沥青加热至160℃；集料加热至170℃；拌锅升温至18