本课题属郑州市科技领军人才项目:碳纤维智能混凝土性能研究及在结构健康监测中的应用研究(131TLJRC674)。将短切碳纤维掺加到混凝土中,可使混凝土具有良好的导电性能。在外电场作用下,碳纤维混凝土(CFRC)可以产生电热效应,用于室内采暖和路面的融雪化冰。但碳纤维混凝土的制备成本高且施工过程中电极布置复杂等不利因素阻碍了其推广使用。针对这两方面的问题,本文通过掺加钢渣微粉来减小碳纤维的掺量,以降低制备成本;通过改进电极的布置来简化施工,以期推动碳纤维混凝土在工程中的应用。本文的主要研究内容如下:(1)研究不同掺量碳纤维与钢渣微粉在混凝土中的耦合作用对混凝土电阻率的影响。试验结果表明:对于相同的电阻率指标,掺加钢渣微粉可以减小碳纤维混凝土中碳纤维的掺量,并且碳纤维体积率为0.58%、钢渣微粉掺量为水泥质量20%的碳纤维混凝土电阻率满足融雪化冰的要求且稳定性良好。(2)进行不同电极下钢渣微粉改性碳纤维混凝土板的升温对比试验。试验结果表明:钢渣微粉改性碳纤维混凝土板中采用闭合圆环形电极的升温速率较其它两种快,并且板表面的温度分布较均匀。(3)进行不同工况下钢渣微粉改性碳纤维混凝土板的升温试验。研究烘干与水饱和状态、隔热与不隔热状态对混凝土板升温速率的影响,以及在不同温度下输入功率与混凝土板的升温速率之间的关系。试验结果表明:烘干状态和隔热状态下的混凝土板升温速率较水饱和状态和不隔热状态更快,在不同的温度下通电2个小时过程中混凝土板表面的温度与通电时间均呈线性关系。