Development of Test Methods in the Process of Electrically Conductive Concrete Production
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
IOP Publishing Ltd
Abstract
ENG: Prevention of climate change, implementation of sustainable development principles in building industry, creation of Green buildings, Three-zero buildings (zero energy, zero emissions, zero waste), energy independent buildings maybe on the base of Smart Concrete. Electrically Conductive Concrete as type of Smart Concrete have the possibilities to create multifunctional hybrid structures for various purposes. The production of electrically conductive concrete is usually based on the introduction of carbon materials and carbon nanomaterials (CNMs) as electrically conductive fillers into its concrete composition. The theory of conductive percolation is used for design of electrically conductive concrete. To select electrically conductive carbon filler, it is necessary to summarize their electrically conductive characteristics. Today, there is no standard for determining the electrical conductivity of carbon fillers, nor is there a method for designing the composition of electrically conductive concrete; the development of both is imperative. Features of the preparation of electrically conductive concrete with hydrophobic carbon nanoparticles prone to aggregation are indicated. To obtain high quality electrically conductive products an operating system for quality control at the stages of the technological process of manufacturing must be proposed. Homogenization of the electrically conductive filler is very important. It is necessary to propose a method for assessing the stability of an aqueous suspension of a hydrophobic carbon material used for homogeneous distribution of a filler. Due to the lack of a standard, a method for determining the electrical conductivity of concrete is also needed.
UKR: Запобігання зміні клімату, впровадження принципів сталого розвитку в будівельній галузі, створення «зелених» будівель, будівель «три-нуль» (нуль енергії, нуль викидів, нуль відходів), енергонезалежних будівель можливе на основі «розумного» бетону. Електропровідний бетон, як різновид «розумного» бетону, має можливості для створення багатофункціональних гібридних конструкцій різного призначення. Виробництво електропровідного бетону зазвичай базується на введенні до його складу вуглецевих матеріалів та вуглецевих наноматеріалів (ВНМ) в якості електропровідних наповнювачів. Для проектування електропровідного бетону використовується теорія електропровідної перколяції. Для вибору електропровідного вуглецевого наповнювача необхідно узагальнити їх електропровідні характеристики. На сьогодні не існує стандарту для визначення електропровідності вуглецевих наповнювачів, а також методу проектування складу електропровідного бетону; розробка обох є актуальною. Зазначено особливості приготування електропровідного бетону з гідрофобними вуглецевими наночастинками, схильними до агрегації. Для отримання електропровідних виробів високої якості необхідно запропонувати операційну систему контролю якості на стадіях технологічного процесу виготовлення. Гомогенізація електропровідного наповнювача є дуже важливою. Необхідно запропонувати метод оцінки стабільності водної суспензії гідрофобного вуглецевого матеріалу, що використовується для гомогенного розподілу наповнювача. Через відсутність стандарту також потрібен метод визначення електропровідності бетону.
UKR: Запобігання зміні клімату, впровадження принципів сталого розвитку в будівельній галузі, створення «зелених» будівель, будівель «три-нуль» (нуль енергії, нуль викидів, нуль відходів), енергонезалежних будівель можливе на основі «розумного» бетону. Електропровідний бетон, як різновид «розумного» бетону, має можливості для створення багатофункціональних гібридних конструкцій різного призначення. Виробництво електропровідного бетону зазвичай базується на введенні до його складу вуглецевих матеріалів та вуглецевих наноматеріалів (ВНМ) в якості електропровідних наповнювачів. Для проектування електропровідного бетону використовується теорія електропровідної перколяції. Для вибору електропровідного вуглецевого наповнювача необхідно узагальнити їх електропровідні характеристики. На сьогодні не існує стандарту для визначення електропровідності вуглецевих наповнювачів, а також методу проектування складу електропровідного бетону; розробка обох є актуальною. Зазначено особливості приготування електропровідного бетону з гідрофобними вуглецевими наночастинками, схильними до агрегації. Для отримання електропровідних виробів високої якості необхідно запропонувати операційну систему контролю якості на стадіях технологічного процесу виготовлення. Гомогенізація електропровідного наповнювача є дуже важливою. Необхідно запропонувати метод оцінки стабільності водної суспензії гідрофобного вуглецевого матеріалу, що використовується для гомогенного розподілу наповнювача. Через відсутність стандарту також потрібен метод визначення електропровідності бетону.
Description
M. Savytskyi: ORCID 0000-0003-3325-4675; O. Savytskyi: ORCID 0009-0008-7032-295X
Keywords
Smart Concrete, Electrically Conductive Concrete, carbon fillers, electrical conductivity of concrete, conductive percolation, розумний бетон, електропровідний бетон, вуглецеві наповнювачі, електропровідність бетону, струмопровідна перколяція, КБВ
Citation
Savytskyi M., Pang W., Sun L., Savytskyi O., Bordun M., Li Y., Xia Y., Wang H. Development of Test Methods in the Process of Electrically Conductive Concrete Production. Journal of Physics: Conference Series. 2024. Vol. 2845. Art. 012032. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/2845/1/012032.