Tahukah Anda bahwa jalan ini akan memanaskan dan mencairkan es dan salju?

(Tahukah Anda bahwa jalan ini akan memanaskan dan mencairkan es dan salju?)

Di sebagian besar negara di utara, cuaca hujan dan bersalju di musim dingin cenderung menyebabkan salju di area jalan membeku, sehingga daya rekat ban kendaraan ke tanah berkurang, bahaya mengemudi juga meningkat, dan kelancaran lalu lintas juga sangat terpengaruh. Menurut statistik, 15%~30% kecelakaan lalu lintas musim dingin terkait dengan lapisan es di area jalan. Untuk mengatasi masalah keselamatan lalu lintas yang parah akibat jalan bersalju, orang-orang secara aktif mengeksplorasi dan mencoba banyak metode.

 

Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta penemuan material baru yang terus menerus, beberapa ilmuwan dengan berani membayangkan bahwa jika jalan beraspal dengan beton konduktif, ketika es dan salju menumpuk, selama jalan diberi energi dan dipanaskan, es dan salju dapat mencair dengan cepat dan mengatasi masalah jalan yang licin. Menjaga lalu lintas tetap aman dan lancar.

 

Pada tahun 1980, beberapa negara maju mulai mengeksplorasi kelayakan beton konduktif dan mempelajari teknologi persiapannya. Pada tahun 1970-an, Amerika Serikat dan negara-negara Nordik memperkenalkan penelitian dan penerapan beton konduktif untuk memecahkan masalah korosi beton jalan dan jembatan yang disebabkan oleh garam antibeku. Pada akhir tahun 1990-an, studi beton konduktif mulai diterapkan secara bertahap dalam praktik. Pada tahun 1998, Tiongkok mencoba memasukkan grafit ke dalam pasta semen untuk membuat lantai pemanas dalam ruangan, yang sangat memuaskan. Pada tahun 2003, Amerika Serikat menerapkan beton konduktif ke dek Jembatan Roca Spur, menggunakan efek termoelektriknya untuk menghilangkan es salju. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa beton konduktif memiliki prospek yang solid, dan sangat layak untuk diterapkan untuk mencairkan es dan salju.

 

Grafit adalah bahan anorganik yang relatif mudah diperoleh yang tidak hanya memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik tetapi juga memiliki kelembaman kimia yang sangat baik. Penelitian telah menunjukkan bahwa resistivitas listrik beton komersial konduktif dapat bervariasi dari 10-1 hingga 106 Ω·cm dengan perubahan kandungan grafit. Namun, perlu untuk membuat beton komersial memiliki konduktivitas yang baik ketika kandungannya tinggi, dan bubuk grafit Permintaan airnya signifikan, dan perlu untuk meningkatkan konsumsi air campuran beton komersial secara signifikan, yang akan menyebabkan kekuatan beton komersial menurun karena jumlah bubuk grafit meningkat dengan cepat. Ketika kandungan grafit melebihi 12%, peningkatan konduktivitas listrik tidak terlihat, sedangkan kuat tekan menurun tajam dengan peningkatan kandungan grafit. Ketika jumlah grafit lebih dari 20%, kuat tekannya kurang dari 10MPa, dan resistivitasnya kurang dari 10MPa. Kurang dari 50 Ω·cm.

 

Penambahan bubuk grafit memperburuk kemampuan kerja campuran beton, tetapi dapat memenuhi persyaratan konstruksi teknik. Seiring bertambahnya jumlah bubuk grafit, kekuatan beton konduktif menurun; kehalusan bubuk grafit memiliki sedikit pengaruh terhadap kekuatan beton konduktif. Resistivitas listrik beton konduktif menurun seiring bertambahnya kehalusan dan jumlah bubuk grafit. Setelah diberi energi terus-menerus, beton konduktif memiliki efek elektrotermal dan efek pembangkitan daya yang sangat baik. Beton konduktif dengan kemampuan kerja, kekuatan, dan konduktivitas listrik yang sangat baik dapat disiapkan dengan menggunakan bubuk grafit. Beton konduktif dicampur ke dalam beton biasa, dan beton diubah menjadi material komposit baru dengan konduktivitas spesifik. Setelah daya dihidupkan, beton diberi energi dan dipanaskan. Saat suhu permukaan jalan meningkat, salju dan es mencair karena panas. Beton konduktif dapat mencairkan salju secara tepat waktu dan efisien, memastikan kelancaran lalu lintas dan keselamatan, mengurangi kerugian ekonomi nasional yang disebabkan oleh bencana es dan salju, menjadi ramah lingkungan, dan memenuhi persyaratan pembangunan berkelanjutan. Sebagai jenis baru beton fungsional komposit, beton ini tidak hanya memiliki kemampuan mekanis yang lebih unggul dari beton biasa, tetapi juga memiliki konduktivitas listrik dan konduktivitas termal yang baik; beton ini secara efektif dapat menghindari risiko kecelakaan lalu lintas yang disebabkan oleh salju dan es di area jalan musim dingin dan dapat mengatasi masalah garam antibeku. Masalah ekonomi dan lingkungan yang ditimbulkannya memiliki prospek aplikasi yang baik.

(Tahukah Anda bahwa jalan ini akan memanaskan dan mencairkan es dan salju?)