具有電熱功能的碳纖維復(fù)合土工格柵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種土工合成材料，具體地說是具有電熱功能的碳纖維復(fù)合土工 格柵。
【背景技術(shù)】
[0002] 冬季氣候條件惡劣的地區(qū)，常常由于道路的結(jié)冰或積雪過厚而造成交通擁堵，甚 至出現(xiàn)交通癱瘓的狀況。機械除雪、人工除雪、撒融雪鹽、噴水除冰等目前主要采用的道路 除冰融雪方法具有事后性，很難保證路面冰雪的及時清除，惡劣天氣時冰雪越積越厚，以致 機場、高速公路、鐵路道叉、橋梁等被迫關(guān)閉，嚴重時導(dǎo)致交通大動脈的癱瘓。融雪鹽還會造 成水源污染、鋼筋銹蝕和混凝土鹽凍破壞等。因此，為提高我國橋梁、高速公路、機場跑道等 重要交通基礎(chǔ)設(shè)施抗冰凍災(zāi)害能力，迫切需要采用自動熱控道路融冰雪新方法。
[0003] 自動熱控融雪方式主要有循環(huán)熱流體方法、電熱電纜加熱、導(dǎo)電混凝土和導(dǎo)電瀝 青混凝土加熱等。美國、日本、瑞士、冰島、挪威、波蘭等國建立了若干循環(huán)熱流體融雪化冰 示范工程，實現(xiàn)了季節(jié)性蓄能再利用，即將夏季的太陽能蓄熱在地下，冬季時用于融雪。如 瑞士A8高速公路Darligen橋的Serso熱融雪實驗工程、挪威首都奧斯陸Gardermoen機場 停機坪熱循環(huán)流體融雪化冰系統(tǒng)、日本二戶市的Gaia工程等。美國內(nèi)布拉斯加州的77號 公路上的RocaSpur橋是世界上第一座在部分橋面上鋪設(shè)導(dǎo)電混凝土融雪的橋梁，鋪設(shè)面 積為306m2,導(dǎo)電混凝土層厚度為102mm。通電時路面平均溫度比周圍空氣溫度要高10°C左 右，能成功將冰雪融化。美國SuperiorGraphite公司開發(fā)了導(dǎo)電瀝青混凝土融雪系統(tǒng)，應(yīng) 用于芝加哥O'Hare機場的出租車車道等場所。2007年1月，國內(nèi)首座電熱融雪橋--哈爾 濱文昌高架橋投入使用。該橋設(shè)計坡度大，冬季下雪后汽車爬坡困難。為此耗資200余萬元 從丹麥引進了電加熱溫控融雪技術(shù)，在上橋處匝道鋪設(shè)電熱電纜線，總鋪設(shè)面積為1760m2， 用于融化引橋匝道處的積雪。
[0004] 盡管各種自動熱控融雪方式已在工程上都有應(yīng)用實例，但也存在許多缺點：采用 循環(huán)熱流體加熱路面需要在路面內(nèi)埋設(shè)密集的管線，將會削弱路面的強度，埋地管線出現(xiàn) 的腐蝕、滲漏等故障也不便維護。有些電熱電纜采用有機導(dǎo)電復(fù)合材料制成，這類材料在復(fù) 雜現(xiàn)場使用條件下的長期穩(wěn)定性還待考證。導(dǎo)電混凝土和導(dǎo)電瀝青混凝土發(fā)熱層本身質(zhì) 量較大，發(fā)熱速度較慢，蓄熱較大。由于瀝青本身不導(dǎo)電，制備導(dǎo)電瀝青混凝土需要添加較 多導(dǎo)電填料，將導(dǎo)電填料分散在瀝青中的難度大，導(dǎo)電填料也削弱了瀝青混凝土的力學(xué)性 能。。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種可以將電能轉(zhuǎn)化為熱能具有電熱功能的土工格 柵，解決路面積雪結(jié)冰不易融化的問題。
[0006] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：具有電熱功能的碳纖維復(fù)合土 工格柵，其特征是，土工格柵包括經(jīng)線和煒線，所述經(jīng)線為玻璃纖維或玄武巖纖維，所述煒 線含有電熱元件，該電熱元件為碳纖維，沿格柵邊緣長度方向上間隔均勻的留有接線端，接 線端的煒線與導(dǎo)線通過銅片接頭固定連接，所述接線端均位于格柵同側(cè)。
[0007] 所述煒線為純碳纖維。
[0008] 所述煒線還包含玻璃纖維或玄武巖纖維，碳纖維與玻璃纖維或玄武巖纖維混合編 織，玻璃纖維或玄武巖纖維位于碳纖維下層。
[0009] 所述煒線上浸漬有改性瀝青或丙烯酸乳液或熱固性樹脂。
[0010] 所述煒線為玻璃纖維或玄武巖纖維，煒線上表面固定有碳纖維束。
[0011] 所述碳纖維束通過改性瀝青或丙烯酸乳液或熱固性樹脂粘貼在定型的煒線上。
[0012] 所述碳纖維束外表還有絕緣層和保護鋼絲網(wǎng)，碳纖維束通過耐高溫膠帶固定在煒 線上。
[0013] 所述導(dǎo)線為銅絲，導(dǎo)線纏繞在煒線的接線端，銅片接頭包裹在導(dǎo)線與接線端的接 口處，銅片接頭外表面還涂有一層絕緣膠。
[0014] 所述碳纖維規(guī)格可以為121(、241(、361(、481(或601(，格柵寬幅可為0.6~7.5111，將格 柵劃分為若干電熱單位，各電熱單位采用并聯(lián)連接，接入電壓為220V或36V。
[0015] 本實用新型的有益效果是：1.不僅具有電熱效應(yīng)的功能特性，而且其本身具有較 高的抗拉強度及較低的延伸率，用于路面層可降低彎沉，減少車轍，推遲裂紋出現(xiàn)時間，可 減少結(jié)構(gòu)厚度。在混凝土中可以增強抗彎折能力，延長路面抗疲勞壽命。
[0016] 2.與循環(huán)熱流體方法、普通電熱電纜加熱、導(dǎo)電混凝土和導(dǎo)電瀝青加熱方式相比， 本實用新型構(gòu)造簡單、制造成本低、容易接線、在混凝土中容易施工，安全可靠，耐久性好， 靈活性強。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型實施一結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018] 圖2是本實用新型實施例二煒線截面示意圖，
[0019] 圖3是本實用新型實施例三煒線截面示意圖，
[0020] 圖4是本實用新型實施例四煒線截面示意圖。
[0021] 圖中：1經(jīng)線，2煒線，21碳纖維，22玻璃纖維或玄武巖纖維，23改性瀝青或丙烯酸 乳液或熱固性樹脂，24耐高溫膠帶，25絕緣層和保護鋼絲網(wǎng)，3銅片接頭，4導(dǎo)線。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合【具體實施方式】，對本實用新型做進一步說明。
[0023] 實施例一，如圖1所示，具有電熱功能的碳纖維復(fù)合土工格柵，土工格柵包括經(jīng)線 和煒線，所述經(jīng)線為玻璃纖維或玄武巖纖維，所述煒線含有電熱元件，該電熱元件為碳纖 維，沿格柵邊緣長度方向上間隔均勻的留有接線端，接線端的煒線與導(dǎo)線通過銅片接頭固 定連接，所述接線端均位于格柵同側(cè)。
[0024] 所述煒線為單層純碳纖維，土工格柵為碳纖維與玻璃纖維或玄武巖纖維交錯編織 而成，形成一種編織土工格柵，在格柵的同側(cè)，碳纖維間隔均勻的還留有接線端，方便與導(dǎo) 線固定連接，通電后便于將電能轉(zhuǎn)化為熱能。
[0025] 實施例二，如圖2所示，具有電熱功能的碳纖維復(fù)合土工格柵，土工格柵包括經(jīng)線 和煒線，所述經(jīng)線為玻璃纖維或玄武巖纖維，所述煒線含有電熱元件，該