Znate li da će ova cesta grijati i topiti led i snijeg?

(Znate li da će ova cesta grijati i topiti led i snijeg?)

U većini zemalja na sjeveru, kišno i snježno vrijeme zimi vjerojatno će uzrokovati zaleđivanje snijega na području kolnika, tako da se smanjuje prianjanje guma vozila na podlogu, povećava se opasnost u vožnji i nesmetan promet također je ozbiljno ugrožen. Prema statistikama, 15%~30% zimskih prometnih nesreća povezano je sa zaleđivanjem snijega na cesti. Kako bi se riješili ozbiljni problemi sigurnosti prometa uzrokovani snježnim cestama, ljudi su aktivno istraživali i isprobavali mnoge metode.

 

S razvojem znanosti i tehnologije i stalnim otkrivanjem novih materijala, neki su znanstvenici hrabro zamislili da ako je cesta popločana vodljivim betonom, kada se led i snijeg nakupljaju, sve dok je cesta pod naponom i grijana, može brzo otopite led i snijeg i riješite problem skliske ceste. Neka promet bude siguran i nesmetan.

 

Godine 1980. neke su razvijene zemlje počele istraživati ​​izvedivost vodljivog betona i proučavale tehnologiju njegove pripreme. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća Sjedinjene Američke Države i nordijske zemlje uvele su istraživanje i primjenu vodljivog betona kako bi riješile problem korozije betona cesta i mostova uzrokovane solju za odleđivanje. Krajem 1970-ih proučavanje vodljivog betona počelo se postupno primjenjivati ​​u praksi. Godine 1990. Kina je pokušala ugraditi grafit u cementnu pastu za izradu podova za unutarnje grijanje, što je bilo vrlo zadovoljavajuće. Godine 1998. Sjedinjene Države nanijele su vodljivi beton na ploču mosta Roca Spur, koristeći njegov termoelektrični učinak za odleđivanje snijega. Ovi rezultati istraživanja pokazuju da vodljivi beton ima solidne izglede, te da ga je iznimno moguće primijeniti za topljenje leda i snijega.

 

Grafit je relativno lako nabavljiv anorganski materijal koji ima ne samo dobru električnu i toplinsku vodljivost, već i izvrsnu kemijsku inertnost. Istraživanja su pokazala da električni otpor vodljivog komercijalnog betona može varirati od 10-1 do 106 Ω·cm s promjenom sadržaja grafita. Međutim, potrebno je postići da komercijalni beton ima dobru vodljivost kada je sadržaj visok, a grafitni prah. Potreba za vodom je značajna, pa je potrebno značajno povećati potrošnju vode komercijalne betonske mješavine, što će uzrokovati čvrstoću komercijalnog betona smanjiti kako se količina grafitnog praha brzo povećava. Kada sadržaj grafita prelazi 12%, povećanje električne vodljivosti nije vidljivo, dok tlačna čvrstoća naglo opada s porastom sadržaja grafita. Kada je količina grafita veća od 20%, tlačna čvrstoća je manja od 10MPa, a otpor je manji od 10MPa. Manje od 50 Ω·cm.

 

Ugradnja grafitnog praha pogoršava obradivost betonske smjese, ali može zadovoljiti zahtjeve inženjerske gradnje. S povećanjem količine grafitnog praha smanjuje se čvrstoća vodljivog betona; finoća grafitnog praha malo utječe na čvrstoću vodljivog betona. Električni otpor vodljivog betona opada s povećanjem finoće i količine grafitnog praha. Nakon kontinuiranog punjenja, ima izvrstan elektrotermički učinak i učinak proizvodnje električne energije. Vodljivi beton izvrsne obradivosti, čvrstoće i električne vodljivosti može se pripremiti upotrebom grafitnog praha. Vodljivi beton se miješa u obični beton, a beton se pretvara u novi kompozitni materijal specifične vodljivosti. Nakon uključivanja struje, beton se napaja i zagrijava. Kako temperatura površine ceste raste, snijeg i led se otapaju toplinom. Vodljivi beton može pravodobno i učinkovito otopiti snijeg, osigurati nesmetan promet i sigurnost, smanjiti nacionalne ekonomske gubitke uzrokovane ledom i snježnim katastrofama, biti zelen i ispuniti zahtjeve održivog razvoja. Kao nova vrsta kompozitnog funkcionalnog betona, ne samo da ima superiornu mehaničku sposobnost običnog betona, već ima i dobru električnu vodljivost i toplinsku vodljivost; može učinkovito izbjeći rizik od prometne nesreće uzrokovan snijegom i ledom u zimskim cestovnim područjima i može riješiti sol za odleđivanje. Nastali ekonomski i ekološki problemi imaju dobre izglede za primjenu.

(Znate li da će ova cesta grijati i topiti led i snijeg?)