自发热机场沥青混凝土道面融雪化冰试验研究

通过对铺装了导电体的自发热机场沥青混凝土道面进行化冰试验与融雪试验（初始温度为-10 ℃、导体控制温度为50 ℃、设置和不设置隔热层），得出了融雪化冰所需时间和设置隔热层能够提高能量利用率的结论。运用有限元软件融雪化冰分析，与试验结果对比，验证了试验结果的正确性。并对下一步研究工作提出了建议。     

碳纤维导电混凝土道面机场除冰雪的应用研究

从目前机场道面融雪化冰的基本方法以及所存在的问题入手,介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理和制备导电混凝土的基本原理,分析了碳纤维导电混凝土道面材料应满足的基本性能要求;结合机场飞行区道面的特殊性,提出了碳纤维导电混凝土在机场道面中应用所具备的条件。     

基于热管技术的机场道面融雪性能试验研究

为准确分析基于热管技术的机场道面融雪系统工作性能，综合考虑地热能、机场道面、热管间的传热特性，建立了热管加热融雪道面足尺试验系统；基于长期实测数据对融雪系统的道面融雪性能、温度场分布特性及其影响因素进行了分析；并在此基础上，通过研究融雪系统地下土壤热源热量长期消耗及回补特性探讨了融雪系统的可持续性工作性能。研究结果表明：基于热管技术的机场道面融雪系统可在冬季不改变道面温度分布特性的基础上，自动提高道面温度约15℃，有利于抑制道面结冰并融化道面积雪；在热管道面融雪过程中，当道面无雪率超过40%后，道面融雪过程将进入加速期；减少热管与道面表面的竖直距离，降低相邻热管间的水平间距均可改善热管道面温度分布规律，并有效提高道面融雪效率，而热管直径的变化对道面融雪性能影响相对较弱；随着气温降低，热管道面融雪效率逐渐下降，且当气温低于-9℃时，热管道面融雪性能受到较大限制；积雪经过适当压实作用，可缩短热管道面融雪时间；冬季地下热管的取热作用使得地下土壤温度约降低10℃，而夏季地下土壤温度逐渐恢复，随时间大致呈周期性变化，表明地下土壤可为热管道面融雪系统长期提供热量，持续保障热管道面融雪性能，实现机场道面冬季安全运行。     

碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型

采用内置碳纤维发热线加热方法进行桥面融雪化冰室内试验,并构建内置碳纤维发热线桥面有限元模型对融雪化冰过程进行数值模拟。结果表明:碳纤维发热线布设方式和外界环境均对桥面铺装融雪化冰效率造成一定程度的影响,其中发热线布设间距、环境温度和风速对融雪化冰效率影响较大;通过模拟结果与室内试验结果对比分析验证,建立的有限元模型能够准确地预测碳纤维发热桥面融雪化冰性能。     

机场道面碳纤维发热线化冰试验研究

为研究埋设有碳纤维发热线的机场道面的化冰效果,通过开展室内化冰试验,研究了不同加热功率、不同风力等级条件对道面化冰的影响。结果表明:距离发热线越近,温升速率越快,温度越高;加热功率、风力等级对道面化冰时间与耗电量影响显著,加热功率在一定范围内每提高50.0 W/m2,化冰时间缩短约2.15小时,耗电量减少约0.30 kW·h/m2,风力等级在一定范围内每提升1级,化冰时间延长约0.93小时,耗电量增加约0.32 kW·h/m2。     

高寒地区隧道路面发热电缆融雪化冰试验研究

我国在高寒地区修建的高速公路隧道越来越多。因为隧道进出口路面积雪结冰而导致的道路交通事故呈逐年上升趋势。隧道路面的融雪化冰问题日益成为制约道路交通安全的关键因素之一。近年来,发热电缆系统作为融雪除冰一种新技术得到了越来越多的关注。本文依托在建兰州至郎木寺高速公路晒经滩隧道,建立了发热电缆融雪化冰的试验段,通过对隧道内温度长期持续测量,探讨了发热电缆系统最佳设防长度;对试验段表层和内部的温度分布变化进行监控,探讨了甘肃省甘南地区沥青混凝土道路铺装发热电缆的功率及应用。研究结果表明:该地区的最佳设防长度为60m,外界气候条件(尤其是气温)是影响发热电缆融雪化冰效果的主控因素;使用反热毯可以大大提高发热电缆系统的工作效率;通过动态功率控制,可以实现不同降雪条件下和不同气候条件下的融雪化冰要求。     

主动除冰雪路面融雪化冰特性及路用性能研究综述

为了进一步推进路面主动除冰雪技术的发展，综述了国内外路面主动融雪化冰方法的研究进展。首先，介绍了不同类型路面主动除冰雪技术的融雪化冰机理，并基于此将主动除冰雪路面划分为自应力弹性铺装路面、低冰点路面和能量转化型路面3类；然后，分别对3类主动除冰雪路面的路用性能及融雪化冰特性进行了梳理，在路用性能方面主要包括沥青混凝土路面高温性能、低温性能、水稳定性、黏附性能和耐久性等，以及水泥混凝土路面抗拉、压性能等，而在融雪化冰特性方面主要包括路面抗摩擦性能、冰-路界面黏结性能、破冰性能、融雪速率、适用温度范围及长期稳定性等；进而归纳了材料组成、结构类型、外界环境及系统运行条件等对主动除冰雪路面工作性能的影响规律；此外，为了便于主动融雪化冰路面技术选型，从融雪化冰效果、经济成本及节能环保等方面对比分析了不同路面主动除冰雪技术的优缺点；最后建议路面主动除冰雪系统应与冰雪灾害评估系统及冰雪预警系统相结合。     

桥面碳纤维发热融雪化冰系统影响因素分析

通过在桥面混凝土板内埋设不同布置方式的碳纤维发热线,并改变混凝土板所处的环境条件(温度、风速、冰层厚度),研究发热线布置方式及外界环境对桥面铺装层融雪化冰效率的影响。结果表明,碳纤维发热线的布置间距对混凝土升温影响及融雪化冰影响最显著,其他因素影响则较小。此外,相比冰层厚度影响作用,环境温度和风速对桥面融雪化冰影响作用较大。     

基于蓄能的道路热融雪化冰技术及其分析

道路蓄能融雪化冰是未来能源交通领域可持续发展的重要措施。近年来,迫于化学融雪剂的巨大危害,国际上许多国家开展新型道路热融雪技术研究和示范应用。热融雪技术主要包括导电混凝土/沥青、加热电缆和循环热流体等三种方式。其中,循环热流体融雪化冰技术可以实现可再生能源利用和蓄能技术,达到更高的能源利用效率和环保效能,被国际公认为最具发展前景和可持续发展的绿色生态技术。本文着重论述国内外热融雪化冰技术的发展状况,阐述存在的基本问题,推动我国融雪化冰技术的迅速崛起和发展。     

电热法用于水泥混凝土路面融雪化冰的系统设计

为了研究电热法在路面中融雪化冰的应用情况,提出电磁能融雪化冰系统的设计理念,进而对道路表面及结构层内的温度分布、升温规律进行试验测量和数值模拟分析,确定用于电磁能融雪化冰系统的材料型号,并通过对材料在不同温度情况下的形态及性能进行分析,确定电磁能融雪化冰系统运行时的最高温度限制;利用有限元软件ANSYS分析融雪化冰系统的传热规律,据此确定电磁能融雪化冰系统设置的最大间距,为实际道路融雪化冰系统的设计提供参考。     

机场装配式道面现状及发展研究

针对机场装配式道面板面临的重难点问题，从道面板材料、道面板结构形状及尺寸、道面板连接件形式三个角度深入分析对比俄罗斯、美国、日本、法国等国家的装配式道面板技术体系，分析符合我国机场道面需求的装配式道面板方案。研究表明:预应力钢筋混凝土装配式道面板是最适宜在机场推广的装配式道面体系，在新建机场、紧急改扩建或抢修、抢建等各种情况下均具有突出的优势。综合考虑制造、运输、施工等因素，建议机场装配式道面板采用双排预应力钢筋的矩形道面板，其长5.0 m，宽2.5 m，厚180～220 mm。     

装配式水泥混凝土道面在机场抢修中的应用

水泥道面是国内机场应用最为广泛的道面类型，随着大量机场水泥道面进入维护期，水泥道面损坏后修复困难的问题也越来越凸显。装配式水泥混凝土道面具有“集中预制、分散安装”的特点，具有快速、环境能力适应强、经济的优点，是现有水泥道面维护的良好解决方案。现调研了国内外装配式水泥混凝土道面技术的研究现状，介绍了在浦东机场、伊春机场的成功应用案例；指出了应用在机场道面抢修的主要施工工艺和技术要求，提出了装配式水泥道面技术难点在于保证板底的充分填充、道面接缝传力的恢复和道面表面的平整度；经分析认为开发相应的专用设备、实现道面技术的工业化方可解决装配式水泥混凝土道面技术实施的难题。     

机场复合道面PCN计算方法分析

道面等级号(PCN)作为机场道面的主要技术参数,需要机场当局向外公布,随着我国旧机场道面补强工程的实施,如何计算复合道面的PCN是机场当局普遍面临的一个技术问题。该文以我国东部某国际机场跑道加铺工程作为实例,对复合道面PCN计算方法的选择、计算参数的选取、以及PCN的计算过程进行了详细的分析,对于类似工程道面PCN的计算具有一定的参考价值。     

机场道面材料导热系数的测定

导热系数是材料的基本热物理性能参数之一。通过热线法试验,对机场道面材料水泥混凝土和沥青混凝土进行了导热系数的测定,得到了两种材料的导热系数与温度成线性关系,可为机场道面的工程应用提供一定的参考依据。     

改性沥青在机场道面的应用分析

针对我国改性沥青的研究现状和在机场道面中的应用情况，对改性沥青道面的技术要求、改性剂的选择、改性沥青加工方法、工程应用情况和影响改性沥青道面寿命的因素等问题进行了系统的分析探讨，其目的在于提高机场改性沥青道面的修建技术，保证施工质量，为机场沥青跑道的铺筑服务。     

不同季节影响下复合道面力学响应分析

为了研究复合道面在不同季节时的力学响应，以中原地区某机场改造项目为项目背景，借助三维有限元软件，建立了道面有限元模型，分析了复合道面在温度影响下的力学响应，并与机场监测数据进行对比，验证了模型的准确性。研究发现：大气温度所能影响的道面深度范围在0.56 m以内，和大气温度相比，道面面层温度峰值远大于气温峰值；道面内部不同结构层之间温度变化趋势相同，随着道面深度的加深，温度峰值逐渐递减，并且出现时间具有延迟现象；在不同季节，道面在相同机型作用下所产生的变形不同，说明温度对于道面的受力是有影响的，其中混凝土层在冬季时所产生的应变值比夏季所产生的减少约74%，变化比较明显。     

机场道面混凝土抗表面剥落试验研究

为研究机场道面混凝土抗表面剥落性能,借鉴国内外相关试验方法,采用盐冻法对四种强度等级的道面混凝土进行抗表面剥落性能试验研究,系统分析了抗表面剥落试验的影响因素,并设计了适用于机场道面混凝土的抗表面剥落试验方法,为道面混凝土抗冻耐久性设计提供依据。