この道路は熱せられて氷や雪を溶かすということをご存知ですか?

（この道路は熱せられて氷や雪が溶けることをご存知ですか？）

北方のほとんどの国では、冬の雨や雪の天候により、道路エリアの雪が凍結する可能性が高く、車両のタイヤの地面への接着力が低下し、運転の危険性も高まり、円滑な交通にも深刻な影響を及ぼします。統計によると、冬の交通事故の15％〜30％は道路エリアの雪の凍結に関連しています。雪道によって引き起こされる深刻な交通安全問題を解決するために、人々は積極的に多くの方法を模索し、試してきました。

 

科学技術の発展と新素材の継続的な発見により、一部の科学者は、道路を導電性コンクリートで舗装すれば、氷や雪が積もったときに、道路に通電して加熱すれば、氷や雪がすぐに溶けて、道路の滑りやすさの問題を解決できると大胆に想像しました。交通を安全でスムーズに保つことができます。

 

1980年代、一部の先進国は導電性コンクリートの実現可能性を探り、その製造方法を研究し始めました。1970年代には、米国と北欧諸国が、凍結防止塩による道路や橋のコンクリートの腐食問題を解決するために、導電性コンクリートの研究と応用を導入しました。1990年代後半には、導電性コンクリートの研究が徐々に実践に応用され始めました。1998年、中国はセメントペーストにグラファイトを組み込んで室内の床暖房を作ろうとしましたが、非常に満足のいく結果でした。2003年、米国はロカスパル橋のデッキに導電性コンクリートを適用し、その熱電効果を利用して雪の凍結を防いだ。これらの研究結果は、導電性コンクリートが確固たる見通しがあり、氷や雪を溶かすために適用することが非常に実現可能であることを示しています。

 

黒鉛は比較的入手しやすい無機材料であり、電気伝導性と熱伝導性が優れているだけでなく、化学的不活性性にも優れています。研究によると、導電性の市販コンクリートの電気抵抗率は、黒鉛含有量の変化に応じて10-1〜106Ω·cmの範囲で変化します。ただし、含有量が多い場合は市販コンクリートに優れた導電性を持たせる必要があり、黒鉛粉末の水需要が大きく、市販コンクリート混合物の水使用量を大幅に増やす必要があります。黒鉛粉末の量が急速に増加すると、市販コンクリートの強度が低下します。黒鉛の含有量が12％を超えると、電気伝導性の増加は明らかではありませんが、圧縮強度は黒鉛含有量の増加とともに急激に低下します。黒鉛の量が20％を超えると、圧縮強度は10MPa未満、抵抗率は10MPa未満50Ω·cm未満になります。

 

黒鉛粉末を配合すると、コンクリート混合物の作業性が悪くなりますが、エンジニアリング建設の要件を満たすことができます。黒鉛粉末の量が増えると、導電性コンクリートの強度が低下します。黒鉛粉末の細かさは、導電性コンクリートの強度にほとんど影響しません。導電性コンクリートの電気抵抗率は、黒鉛粉末の細かさと量の増加に伴って低下します。連続通電後、優れた電熱効果と発電効果があります。黒鉛粉末を使用すると、作業性、強度、電気伝導性に優れた導電性コンクリートを製造できます。導電性コンクリートを通常のコンクリートに混ぜると、コンクリートは特定の導電性を持つ新しい複合材料に変わります。電源を入れると、コンクリートに通電して加熱されます。路面の温度が上昇すると、雪や氷が熱で溶けます。導電性コンクリートは、適時に効率的に雪を溶かし、交通の円滑化と安全を確保し、氷雪災害による国家の経済的損失を軽減し、環境に優しく、持続可能な開発の要件を満たすことができます。新しいタイプの複合機能性コンクリートとして、通常のコンクリートの優れた機械的性能だけでなく、良好な電気伝導性と熱伝導性も備えており、冬季道路区域の雪氷による交通事故リスクを効果的に回避し、凍結防止塩の問題を解決できます。もたらされる経済的および環境的問題は、良好な応用見通しを持っています。

（この道路は熱せられて氷や雪が溶けることをご存知ですか？）