Self-heating function of carbon nanofiber cement pastes

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Title: Self-heating function of carbon nanofiber cement pastes
Other Titles: Función de calefacción en pastas de cemento con adición de nanofibras de carbono
Authors: Galao Malo, Oscar | Baeza, F. Javier | Zornoza, Emilio | Garcés, Pedro
Research Group/s: Durabilidad de Materiales y Construcciones en Ingeniería y Arquitectura | Grupo de Ensayo, Simulación y Modelización de Estructuras (GRESMES)
Center, Department or Service: Universidad de Alicante. Departamento de Ingeniería Civil
Keywords: Cement | Carbon nanofibers | Self-heating | Cemento | Nanofibras de carbono | Calefacción
Knowledge Area: Ingeniería del Terreno | Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras | Ingeniería de la Construcción
Issue Date: 26-May-2014
Publisher: Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja
Citation: Materiales de Construcción. 2014, 64(314): e015. doi:10.3989/mc.2014.01713
Abstract: The viability of carbon nanofiber (CNF) composites in cement matrices as a self-heating material is reported in this paper. This functional application would allow the use of CNF cement composites as a heating element in buildings, or for deicing pavements of civil engineering transport infrastructures, such as highways or airport runways. Cement pastes with the addition of different CNF dosages (from 0 to 5% by cement mass) have been prepared. Afterwards, tests were run at different fixed voltages (50, 100 and 150V), and the temperature of the specimens was registered. Also the possibility of using a casting method like shotcrete, instead of just pouring the fresh mix into the mild (with no system’s efficiency loss expected) was studied. Temperatures up to 138 °C were registered during shotcrete-5% CNF cement paste tests (showing initial 10 °C/min heating rates). However a minimum voltage was required in order to achieve a proper system functioning. | En este artículo se estudia la viabilidad del uso de matrices cementicias con adición de nanofibras de carbono (NFC) como elementos calefactores. Esto permitiría aumentar la temperatura de estancias en edificación o el deshielo de pavimentos en obras civiles. Se han fabricado pastas de cemento con distintas dosificaciones de NFC (0, 1, 2 y 5% respecto masa del cemento) y sometidas al paso de corriente continua a distintos potenciales fijos (50, 100 y 150 V), mientras se controlaba la temperatura en distintos puntos. Se ha estudiado la viabilidad de utilizar la proyección de la pasta fresca como método de puesta en obra, sin perjudicar la eficiencia del sistema. Se consiguieron temperaturas de hasta 138 °C (con velocidades iniciales de 10 °C/min) para pasta proyectada con 5% NFC. Además se ha detectado la necesidad de un potencial mínimo para que la densidad de corriente resultante sea suficiente para producir el efecto esperado.
Sponsor: The authors would like to thank the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación for its financial support (ref: Mat2009-10866).
URI: http://hdl.handle.net/10045/37798
ISSN: 0465-2746 | 1988-3226 (Internet)
DOI: 10.3989/mc.2014.01713
Language: eng
Type: info:eu-repo/semantics/article
Rights: © 2014 CSIC. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-Non Commercial (by-nc) Spain 3.0 License.
Peer Review: si
Publisher version: http://dx.doi.org/10.3989/mc.2014.01713
Appears in Collections:INV - DMCIA - Artículos de Revistas
INV - GRESMES - Artículos de Revistas

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