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钢渣导电混凝土的温敏性研究

作　者: 童成丰
导　师: 唐祖全
学　校: 重庆大学
专　业: 建筑材料
关键词: 钢渣导电性机敏混凝土温敏性电阻率
分类号: TU528.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

目前国内外对于机敏混凝土研究主要针对碳纤维混凝土,但碳纤维脆性大,在混凝土中难以均匀分散,特别是碳纤维等导电组分价格昂贵,因此研究新的机敏混凝土显得非常重要。钢渣是炼钢过程中产生的废渣,是一种由多种矿物组成的固溶体,其性质不仅与化学成分有密切关系,还与炼钢工艺和渣的排放方式有很大关系,使得钢渣的综合利用困难。因此,研究钢渣在建材中新的利用途径,实现高附加值利用钢渣具有重要的意义。本文针对风淬钢渣物理力学性能优良,含有较高金属铁及其氧化物的特点,以综合利用钢渣为基点,在分析了机敏混凝土的温敏性与钢渣混凝土导电性的研究现状后,开展了钢渣混凝土的Seebeck效应及其影响因素,钢渣混凝土的温-阻特性及其影响因素的研究,并同时对它们产生的机理进行了探讨。研究表明:(1)钢渣与水泥质量比为1～3时,钢渣混凝土具有较好的Seebeck效应,钢渣与水泥质量比为1:1时,其温差电动势率达48μv/℃,表现为P型半导体的热电特性。(2)钢渣混凝土相比碳纤维混凝土Seebeck效应的敏感性更好,但Seebeck效应的稳定性有待进一步加强。(3)对钢渣混凝土Seebeck效应机理分析得出,钢渣中固溶体的FeO属于P型半导体,在温度梯度作用下,其在相互搭接的钢渣颗粒或水泥石中进行漂移,从而产生了温差电动势。(4)钢渣混凝土具有温度-电阻特性。在30～70℃温度范围内,钢渣混凝土的电阻随温度升高而减小,随温度的降低而增大,当温度不变时,电阻也保持不变。(5)湿度不变时,当温度从30℃升高至70℃时,钢渣与水泥质量比为1:1的钢渣混凝土的电阻率从30.4 k?·cm降低为15.2 k?·cm,经历升降温循环后,其电阻率与室温时的基本相等。(6)含水率对温度-电阻特性有一定影响,但钢渣含量越大,含水率对钢渣混凝土温度-电阻特性影响的作用就越小。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-17
  1.1 研究背景与意义  9
  1.2 机敏混凝土的研究与概况  9-11
    1.2.1 机敏材料的概念  9-10
    1.2.2 机敏混凝土概述  10
    1.2.3 机敏混凝土研究现状  10-11
  1.3 有关机敏混凝土温敏性的国内外研究现状  11-13
    1.3.1 机敏混凝土的Seebeck 效应  12
    1.3.2 机敏混凝土的温度-电阻特性  12-13
  1.4 钢渣机敏混凝土的研究现状  13-15
    1.4.1 钢渣混凝土的力学性能  13-14
    1.4.2 钢渣混凝土的导电性  14
    1.4.3 钢渣混凝土的压敏性  14-15
  1.5 本文研究的目的和主要内容  15-17
    1.5.1 本文研究的目的  15
    1.5.2 本文研究的主要内容  15-17
2 试验原材料及试验方法  17-25
  2.1 风淬钢渣的性质  17-19
    2.1.1 钢渣的物理性质  17-18
    2.1.2 钢渣的化学性质  18
    2.1.3 钢渣的矿物组成  18-19
  2.2 试验原材料与试件制备  19-22
    2.2.1 试验原材料  19
    2.2.2 试验测试设备  19-21
    2.2.3 试件制备  21
    2.2.4 电极的制作  21-22
  2.3 试件的测试方法  22-25
    2.3.1 钢渣导电混凝土电阻的测试方法  22
    2.3.2 钢渣导电混凝土温度-电阻特性的测试方法  22-23
    2.3.3 钢渣导电混凝土Seebeck 效应的测试方法  23-25
3 钢渣导电混凝土的SEEBECK 效应  25-36
  3.1 引言  25
  3.2 钢渣混凝土的SEEBECK 效应  25-28
    3.2.1 普通水泥砂浆的Seebeck 效应  25-26
    3.2.2 碳纤维混凝土的Seebeck 效应  26
    3.2.3 钢渣混凝土的Seebeck 效应  26-28
  3.3 钢渣混凝土的SEEBECK 效应的机理分析研究  28-35
    3.3.1 钢渣混凝土的导电机理分析  28-32
    3.3.2 钢渣混凝土Seebeck 效应的机理分析  32-35
  3.4 本章小结  35-36
4 钢渣混凝土的SEEBECK 效应影响因素研究  36-41
  4.1 钢渣掺量对SEEBECK 效应的影响  36-37
  4.2 养护龄期对SEEBECK 效应的影响  37-38
  4.3 电极对SEEBECK 效应的影响  38-39
  4.4 循环次数对SEEBECK 效应的影响  39
  4.5 本章小结  39-41
5 钢渣导电混凝土的温度-电阻特性及其影响因素研究  41-50
  5.1 钢渣混凝土的温度-电阻特性及其机理  41-46
    5.1.1 湿度变化时，普通水泥砂浆温度-电阻率的关系  41-42
    5.1.2 湿度变化时，钢渣混凝土温度-电阻率的关系  42-44
    5.1.3 湿度恒定时，普通水泥砂浆温度-电阻率的关系  44
    5.1.4 湿度恒定时，钢渣混凝土温度-电阻率的关系  44-46
  5.2 钢渣混凝土的温度-电阻特性影响因素研究  46-48
    5.2.1 湿度变化时，钢渣含量对温度-电阻特性的影响  46-47
    5.2.2 湿度恒定时，钢渣含量对温度-电阻特性的影响  47-48
    5.2.3 热循环次数对钢渣混凝土的温度-电阻特性的影响  48
  5.3 本章小结  48-50
6 结论与展望  50-52
  6.1 全文总结  50
  6.2 研究展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录  56

钢渣导电混凝土的温敏性研究

内容摘要

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