[发明专利]一种自发热导电混凝土的制备方法

说明书

本发明公开了一种自发热导电混凝土的制备方法，属于建筑材料技术领域。按重量份数计，依次称取：50～60份水泥，40～55份砂，30～35份水，2～3份减水剂，6～10份炭黑，4～6份分散剂和15～30份添加剂，将水泥与水混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入砂，减水剂，炭黑，分散剂和添加剂，于温度为40～60℃，转速为300～350r/min的条件下，搅拌混合1～2h后，得坯料，将坯料于室温条件下固化1～2h后，并于温度为20～38℃的条件下养护20～30天后，得自发热导电混凝土。本发明技术方案制备的自发热导电混凝土具有优异的电热性能和产品的能耗的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种自发热导电混凝土的制备方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

冬季常出现降雪、冰冻天气，平均气温较低，降雪天数和积雪天数更长。而降雪和冰冻天气都会阻碍交通畅通，影响出行安全，甚至造成公路和机场的关闭，给客货运输带来极大不便，甚至是大范围、长时间的电力中断、交通阻断等重大灾情。高速公路多条路段因路面积雪、结冰而导致封闭，大量车辆、人员受阻被困，长江流域多城市机场也因冰雪天气而被迫关闭，许多航班延误或取消。

可见，及时地除雪化冰对于避免和减少交通事故，保障道路畅通和人们出行安全具有重大的意义。目前常用的除雪化冰方法主要有四种，即：人工清除法、机械清除法、化学融化法和热融化法。其中人工清除法效率低、影响交通且费用较高，不适用于大面积的清除冰雪。机械清除法效率高，适用于大面积的清除作业，但往往清除不彻底，影响交通，且设备昂贵，闲置时间长，经济效益差。化学融化法是通过在路面桥面撒氯化物，来降低冰的融化点，使其在摄氏零度以下便可融化，从而达到使冰雪融化的目的。该方法融雪快速且材料来源广、价格低廉，应用方便。然而，氯化物除冰盐会加速路面的侵蚀剥落，渗入的氯离子还会腐蚀内部钢筋，对混凝土的耐久性非常不利，并且氯离子会污染土壤及地下水，对周边环境造成损害。而热融化法往往是利用热电缆、热流体、红外线及导电混凝土等清除道路冰雪。其中，热电缆加热法是将电缆埋入路面铺层中从而通电对路面加热，防止路面积雪结冰。但电缆铺设完成后，便不再容易修复，当系统出现故障时，电缆及上部结构均必须完全拆除，维修非常昂贵，而且会对混凝土路面的耐久性产生不利影响。热流体加热法是将换热管道埋入路面铺层中，采用热水在管中循环从而加热路面。为了节约费用，热源往往采用可再生能源，其中地热较为常用。但其系统本身与安装价格昂贵，且换热管道易泄漏，影响其升温效果。而红外线加热法升温过于迟缓且受外部风向影响较大，已经在实验中被证明是不可行的。导电混凝土是通过往混凝土中掺入一量的导电相，使混凝土具有良好的导电性能，在通电的情况下通过焦耳效应产生源源不断的热量，使路面温度升高，从而融化冰雪。自发热导电混凝土融化法具有融雪及时、绿色环保、无需中断交通等优点，且消除了除冰盐给道路、桥梁及环境带来的负面效应，为道路、桥梁和机场跑道的除雪化冰提供了环保可靠的新选择。

目前传统的自发热导电混凝土电热性能和产品的能耗无法进一步提高的问题，以求探索研制出具有良好综合性能的自发热导电混凝土是待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统的自发热导电混凝土电热性能和产品的能耗无法进一步提升的问题，提供了一种自发热导电混凝土的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自发热导电混凝土的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将正硅酸乙酯与醇类溶剂按质量比1：10～1：20混合，并加入正硅酸乙酯质量1～3倍的盐酸，搅拌混合后，得二氧化硅溶胶，将有机酸与二氧化硅溶胶按质量比1：5～1：6混合，搅拌反应后，陈化，粉碎，得预处理二氧化硅；

（2）将预处理二氧化硅与甲苯按质量比1：10～1：12混合，并加入预处理二氧化硅质量1～2倍的3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌反应后，过滤，得预改性二氧化硅；