石墨碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能研究

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1、学校代号10536学号10201040102分类号U416密级公开硕士学位论文石墨碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能研究学位申请人姓名杨振华所在学院交通运输工程学院指导教师冯新军学科专业交通运输工程（道路与铁道工程）研究方向道路设计与施工论文提交日期2015年4月7日--学校代号：10536学号：12101040102密级：公开长沙理工大学硕士学位论文石墨碳纤维导电沥青混凝土的制备及性能研究学位申请人姓名杨振华指导教师冯新军所在学院长沙理工大学专业名称交通运输工程（道路与铁道工程）论文提交日期2015年4月7日论文答辩日期2015年5月31日答辩委员会主席

2、ResearchonpreparationandperformanceofconductivegraphitecarbonfiberasphaltconcretebyYANGZhenhuaB.E.(CentralSouthUniversityofForestryandTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinHighwayandRailwayEngineeringinChangshaUniv

3、ersityofScience&TechnologySupervisorProfessorFENGXinjunApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ｔｕ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。：日期Ｔ月ｊ口作者签名嫌半：年日斗学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

4、关保留、使用学位论文的规定，同患学校保留并向国家巧关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可臥将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可站采用影印、缩印或扫描等复制乎段保挥和汇编本学位论文。同时授权中團科学技术信息研究所将本论文收录到《中閔学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。’２、不保密命。＂（请在队上相应方框内打Ｖ）＞＞。作者签名：曰期：皆年＾月３口导师签名：日期：：２？。皆年［月。

5、日ｊ）；脅甲摘要降雪会使路面结冰，导致路面堵塞、交通事故频发。运用导电沥青混凝土的电热性能进行除冰化雪具有安全有效、无需中断交通的特点，而如何制备高效的导电沥青混凝土成为如今研究中的重点和热点。本文根据复合材料学的原理，将石墨和碳纤维掺入SBS改性沥青混合料中，制备成石墨碳纤维导电沥青混凝土，并研究其导电性能和路用性能。(1)分别选择不同石墨掺量和碳纤维掺量，固定粉胶比，将石墨、碳纤维与SBS改性沥青和石灰石矿粉并搅拌均匀，制备成石墨碳纤维导电沥青胶浆。对石墨碳纤维导电沥青胶浆进行软化点、延度试验以及动态剪切流变、布氏黏度和小梁弯曲试验，推荐石墨和碳

6、纤维的掺量范围。结果表明：石墨的加入降低了石墨碳纤维沥青胶浆的抗高温变形能力和低温抗裂性，并且显著降低了石墨碳纤维沥青胶浆的施工和易性。碳纤维的加入可以提高石墨碳纤维沥青胶浆的抗高温变形能力，但是降低了石墨碳纤维沥青胶浆的低温抗裂性和施工和易性。(2)分别对固定石墨掺量20%、碳纤维掺量0.1%、0.2%、0.3%和固定碳纤维0.2%、石墨10%、20%、30%五组沥青混凝土进行配合比设计，研究碳纤维和石墨掺量对马歇尔体积指标、稳定度和流值的影响，并确定最佳油石比分别为：5.43%、5.58%、5.71%、5.36%、5.58%、5.85%。在最佳油石比

7、下制备马歇尔试件，并测其电阻率和升温试验，得到石墨掺量30%+碳纤维掺量0.2%的导电性能最佳，石墨掺量20%+碳纤维掺量0.3%次之。(3)分析石墨碳纤维导电沥青混凝土导电理论。分别对石墨掺量20%+碳纤维掺量0.3%和碳纤维0.2%+石墨30%两组掺量在最佳油石比下制备车辙板试件，分别进行电阻率、升温试验和融冰化雪试验，分别得到其升温效率为83.24%、83.05%；其融冰效率为54.09%、55.77%。(4)分别对固定石墨掺量20%、碳纤维掺量0.1%、0.2%、0.3%和固定碳纤维0.2%、石墨10%、20%、30%五组沥青混凝土进行浸水马歇尔

8、、冻融劈裂、车辙、低温弯曲试验，得到的结果均满足规范要求。其中，在满足导电性能的