本项目选择钢渣作为导电相材料,以钢渣取代普通混凝土中的粗、细骨料以及掺和料制备具有机敏特性的混凝土,重点研究钢渣的排放与冷却工艺、钢渣的化学组成和矿物组成对钢渣混凝土的导电性、压敏和温敏等机敏特性的影响规律及其机理,同时研究钢渣机敏混凝土的力学性能及电热特性。通过调整钢渣的排放与冷却工艺,使其更适合于配制导电、机敏混凝土,并研究钢渣混凝土的导电性与机敏性随环境和应力的变化规律。钢渣机敏混凝土是一种集承载性与导电、压敏和温敏特性为一体、高性能价格比的新型建筑材料,对我国冶金、建材工业所面临的资源、能源、环境等严峻形势的改善,具有重要的意义。
本项目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,以钢渣取代普通混凝土中的粗、细骨料以及掺和料制备具有机敏特性的混凝土,重点研究了钢渣的化学组成和矿物组成对钢渣混凝土的导电性、压敏和温敏等机敏特性的影响规律及其机理,同时研究钢渣机敏混凝土的力学性能及电热特性。研究结果表明将钢渣掺入到水泥基体中,可以改善其导电性,且随钢渣掺量增加,混凝土的电阻率降低。养护龄期、含水量、环境温度对钢渣混凝土电阻率有显著影响。与素水泥浆体相比,钢渣混凝土电阻率的稳定性大大提高,钢渣掺量越高,稳定性越好。钢渣混凝土具有压敏效应。不同配合比组成的钢渣混凝土的压敏效应不同。钢渣混凝土的电阻率对压力敏感性比素水泥浆体高,随着钢渣掺量的增加,混凝土的压力敏感性增强。钢渣混凝土具有较好的Seebeck效应,钢渣与水泥质量比为11时,其温差电动势率达48μv/℃,表现为P型半导体的热电特性。钢渣混凝土具有温度-电阻特性。在一定温度范围内,钢渣混凝土的电阻随温度升高而减小,随温度降低而增大,当温度不变时,电阻也保持不变。