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马路积雪不用愁 可导电混凝土材料将实现道路自融雪

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-02-15  来源:中国混凝土网  作者:TECH2IPO
核心提示:来自内布拉斯加州立大学的土木工程师Chris Tuan想出了一个更好的办法来完成清理积雪这个艰巨的工作。在美国联邦航空管理局(FAA)的资助下,他制造出了一种可以导电的混凝土,这种新材料能够携带足够的电流去融化积雪,即便是在最肆虐的暴雪中也能工作。


在被一场历史上都少有的暴雪侵袭之后,美国东海岸城市大部分街道被42英寸深的积雪所覆盖。即使暴风雪过去了几天,这些城市还在努力清扫着街道与人行道上面的积雪。


来自内布拉斯加州立大学的土木工程师ChrisTuan想出了一个更好的办法来完成清理积雪这个艰巨的工作。在美国联邦航空管理局(FAA)的资助下,他制造出了一种可以导电的混凝土,这种新材料能够携带足够的电流去融化积雪,即便是在最肆虐的暴雪中也能工作。


这种混合物当中包括基本的混凝土(水泥、沙子以及水),不过Tuan将其中20%的材料用钢屑与焦屑粉末替代,这两种添加材料都是工业废料。当这种制作完成的导电混凝土材料通过插入内部的钢筋接上电源后,就能够源源不断地产生热量,并传到混凝土的表面。


Tuan目前已经制作了一块200平方英尺的测试板料,并且在其办公室外面将这块导电混凝土板材连上120伏交流电去测试这种材料会如何工作。


如果这项试验成功,FAA将会使用这种导电混凝土作为机场停机坪的建筑材料,希望能够使得在冬季暴雪袭来时航班延误情况最小化。除了机场,这项研究成果也可用于城市当中。


在2003年时,Tuan与他的电气工程师同事LimNguyen制作了导电混凝土的测试版本,他们在一座长150英尺的桥上安装了52块这种导电混凝土预制板。「我们知道有很多大桥发生事故都是因为太冰冷,在桥顶部与底部的元件暴露在冰天雪地里。」Tuan花了5年时间得到了可导电混凝土的实验结果,并且将其研究成果发表在寒带地区工程学专业期刊上,证明这是一种非常有应用前途的材料。那座采用了实验材料的大桥成功实现了自动除冰,而在三天的暴风雪中为导电混凝土供电仅仅花费了250美元,这比使用扫雪机或者融雪盐要便宜得多。


从那时起,Tuan就一直致力于使这种导电混凝土材料更加经济实惠,这也更有利于大范围推广使用。他将其中造价高昂的导电材料合成碳替换为工业废料,这大大降低了导电混凝土的成本,从每立方码600美元降为300美元。


不过与普通的混凝土材料相比这仍然是一个不小的数目,毕竟一般的混凝土材料每立方码仅需120美元。事实上,Tuan也不建议所有道路都使用这种导电混凝土来建造,他认为好钢用在刀刃上,这种导电混凝土应该使用于暴风雪后事故高发的特殊路段,比如说十字路口、坡道以及条件较差的山区道路。


想要让这种导电混凝土制作的道路能够自动融雪融冰,关键就在于在暴风雪来临前一天提前预热。「如果经过了提前预热,在暴风雪来临时雪落在路面上可以立马融化,这样就不会形成积雪了。」Tuan解释了导电混凝土的工作原理,并且补充道即便是触摸这种混凝土所做的道路也是安全的。道路的带电量要看具体的导电混凝土覆盖面积,其最小带电量不过48伏。


使用这种导电混凝土做出道路建筑材料,其好处会日益显现。Tuan介绍道根据现在的实验,每平方英尺导电混凝土材料道路的运营成本仅为2美分,其维护成本几近于无,因为人们不再需要使用那些对于路面有腐蚀作用的化学融雪剂。Tuan期望在经过进一步的测试之后,这种导电混凝土材料能够得到FAA的认可,他对于这个很有信心。「在我2008年将这种导电混凝土材料用于大桥建设之后,我就对它充满了自信,因为这种技术已经足够成熟了。」

 
 
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