论文部分内容阅读
摘要：机场飞行区道面如果出现结冰积雪现象，必然会对飞机运行质量产生一定影响，甚至飞机起飞和降落过程中均会加大危险，而采用导电混凝土融化冰雪是非常有效的。本论文针对导电混凝在机场飞行区道面融冰化雪的应用展开研究。
关键词：机场飞行区道面；导电混凝土；融冰化雪
引言：
2013年的首场大雪持续了大约两个小时，机场运行面临严峻考验。受大雪天气影响，南昌昌北国际机场关闭3个小时，50余航班受不同程度影响。但在保障期间，机场除冰雪工作有序开展，所有旅客得到妥善安置，机场运行平稳有序，未收到一起旅客投诉。众所周至，机场飞行区道面覆有冰雪必然会影响飞机滑行质量，为了使得飞行区道面畅通，维护飞行安全，实践证明采用导电混凝技术可以将道面冰雪融化，其工作基本原理是，将适量的导电组分材料加入到普通混凝土中，就可以使得混凝土成为导电体，从而具有良好的导电性能，继而自发热融雪。
1、导电混凝土所具备的基本性能
导电混凝土并不只是解决飞机航班延误的问题。早在2002年，Chris Tuan和内布拉斯加州公路局就将Roca Spur大桥变成了世界上第一座使用导电混凝土的大桥。这座大桥上一共使用了52块导电混凝土，整个路面的冰雪都能清理。直到今天，工程仍然是将导电混凝土用于基础设施建设的完美范例。盐和除冰化学品可能会导致混凝土腐蚀或者污染地下水，Chris Tuan表示，导电混凝土不会对环境构成任何的危害，其成本也要更低一些。在为期三天的风暴期间，Roca Spur大桥用于除冰的电力使用量仅花费250美元，如果换成除冰化学品的话，成本要多出好几倍。
1.1导电混凝土的强度大
机场跑道道面为混凝土结构，在飞机运行中以及车辆行驶的过程中会在摩擦作用下产生静电效应。飞机和车辆对道面所产生的静荷载作用和动荷载作用、环境温湿度的变化、地基在作用力下产生不不均匀沉降等等，都会对道的路面产生负面影响。道面要能够满足需求，就需要道面所使用的混凝土具有较高的抗压强度，抗折强度也要有所增强。通常而言，对于道面混凝土的技术要求是，7天混凝土的抗折强度为4.0兆帕至5.0兆帕，7天混凝土的抗压强度为30兆帕至35兆帕。使用抗压强度对混凝土所具备的力学性能进行表征，对于导电混凝土的抗压强度检测中，可以采用与普通混凝土抗压检测相同的方法。导电混凝土的强度不足，就必然会对路面的强度产生影响。影响混凝土强度的因素有很多。导电混凝土就有良好的导电性能，包括混凝土材料的形状、粒度、所具备的机械强度、掺量以及级配等等都会影响到混凝土的强度。
1.2导电混凝土具有良好的导电性
导电混凝土在电场环境下并不会受到电场的影响，也可以作為导电材料存在，发挥对电流的传输作用。所以，对于导电混凝土所具备的性能进行衡量，导电性是重要的物理参数。导电混凝土以其给定的数值确保其在规定的时间内和温度范围内，在荷载允许的情况下，性能可以保持稳定。对于导电混凝土的导电性进行衡量，电阻率是重要的衡量指标。根据导电混凝土的用途不同，其电阻率也会有所不同，通常电阻率的变化范围在10-3Ψ·cm至102Ψ·cm之间。导电混凝土的导电相具有不同的电学性能，其电阻率也会有所不同。导电混凝土的各项性能之间发生作用，其导电性能就会发生变化。导电混凝土自身就具备电学性能，包括其规格、特征导电，都会对混凝土的性能产生不同程度的影响更会影响导电混凝土的性能参数。
1.3导电混凝土具有良好的电阻率稳定性
电阻率稳定性是导电混凝土的基本性能，这决定于导电材料素具备的性能。电阻率的稳定性主要体现为，会随着应用环境的变化而产生变化。导电混凝土长时间使用，随着环境温湿度的变化，电阻率会保持稳定。对导电混凝土通电，随着通电的时间发生变化、通电的次数不同、电压的不同，就必然会影响到电阻的变化。要保持电阻率的稳定，才能够确保导电效能的有效控制。
2、不同的导电混凝土电热层布置对融雪化冰产生不同的影响效果
导电混凝土电热层的布置有所不同，对混凝土路面的性能会产生不同的影响。在电热层的设置上采用导电混凝土覆层的方法，就是要在道面的表层设置导电混凝土，下面铺上普通混凝土结构层，还要在两者之间设置绝热层，可以有效地避免热量传导到普通混凝土结构层。当导电混凝土被通电之后就会有热量产生，道面上的冰雪就会将这些热量吸收，使得能源消耗量降低，融雪化冰的效率有所提高。
有关专家对此做过实验，对导电混凝土覆层与普通混凝土结构层之间有隔热层和物隔热层的融冰化雪效果进行对比研究。实验结果表明，当电能的输入功率为每平方米400瓦至每平方米1000瓦的时候，在导电混凝土覆层与普通混凝土结构层之间没有隔热层和有隔热层的融冰化学效果进行比较，所消耗的时间比为1.2：1。如果在较低的电力价格的情况下，隔热层的制作需要消耗较高的成本，就无需对隔热层的设置予以考虑了。虽然会有大量的电能消耗，但是，隔热层的成本节省了。当发热功率比较稳定的情况下，混凝土层如果比较厚，就能够将吸收的热量进行存储，难以获得良好的融雪化冰效果。所以，导电混凝土层太厚不是理想的选择。导电混凝土层的厚度介于40毫米至50毫米之间，可以获得良好的融雪化冰效果。
3、结语
综上所述，机场跑道路面以混凝土路面为主，在对路面进行融冰化雪的过程中，采用导电混凝土取缔传统的机械方法，可以提高融冰化雪的工作效率，且不会污染环境。融冰化雪的方法是采用化学方法对路面进行养护，对于处理狭长带状地方机场飞行区混凝土道面是非常有效的。在具体的操作中，要对机场飞行区道导电混凝土性能进行分析，以切实地解决飞行区道面融冰化雪的问题。
关键词：机场飞行区道面；导电混凝土；融冰化雪
引言：
2013年的首场大雪持续了大约两个小时，机场运行面临严峻考验。受大雪天气影响，南昌昌北国际机场关闭3个小时，50余航班受不同程度影响。但在保障期间，机场除冰雪工作有序开展，所有旅客得到妥善安置，机场运行平稳有序，未收到一起旅客投诉。众所周至，机场飞行区道面覆有冰雪必然会影响飞机滑行质量，为了使得飞行区道面畅通，维护飞行安全，实践证明采用导电混凝技术可以将道面冰雪融化，其工作基本原理是，将适量的导电组分材料加入到普通混凝土中，就可以使得混凝土成为导电体，从而具有良好的导电性能，继而自发热融雪。
1、导电混凝土所具备的基本性能
导电混凝土并不只是解决飞机航班延误的问题。早在2002年，Chris Tuan和内布拉斯加州公路局就将Roca Spur大桥变成了世界上第一座使用导电混凝土的大桥。这座大桥上一共使用了52块导电混凝土，整个路面的冰雪都能清理。直到今天，工程仍然是将导电混凝土用于基础设施建设的完美范例。盐和除冰化学品可能会导致混凝土腐蚀或者污染地下水，Chris Tuan表示，导电混凝土不会对环境构成任何的危害，其成本也要更低一些。在为期三天的风暴期间，Roca Spur大桥用于除冰的电力使用量仅花费250美元，如果换成除冰化学品的话，成本要多出好几倍。
1.1导电混凝土的强度大
机场跑道道面为混凝土结构，在飞机运行中以及车辆行驶的过程中会在摩擦作用下产生静电效应。飞机和车辆对道面所产生的静荷载作用和动荷载作用、环境温湿度的变化、地基在作用力下产生不不均匀沉降等等，都会对道的路面产生负面影响。道面要能够满足需求，就需要道面所使用的混凝土具有较高的抗压强度，抗折强度也要有所增强。通常而言，对于道面混凝土的技术要求是，7天混凝土的抗折强度为4.0兆帕至5.0兆帕，7天混凝土的抗压强度为30兆帕至35兆帕。使用抗压强度对混凝土所具备的力学性能进行表征，对于导电混凝土的抗压强度检测中，可以采用与普通混凝土抗压检测相同的方法。导电混凝土的强度不足，就必然会对路面的强度产生影响。影响混凝土强度的因素有很多。导电混凝土就有良好的导电性能，包括混凝土材料的形状、粒度、所具备的机械强度、掺量以及级配等等都会影响到混凝土的强度。
1.2导电混凝土具有良好的导电性
导电混凝土在电场环境下并不会受到电场的影响，也可以作為导电材料存在，发挥对电流的传输作用。所以，对于导电混凝土所具备的性能进行衡量，导电性是重要的物理参数。导电混凝土以其给定的数值确保其在规定的时间内和温度范围内，在荷载允许的情况下，性能可以保持稳定。对于导电混凝土的导电性进行衡量，电阻率是重要的衡量指标。根据导电混凝土的用途不同，其电阻率也会有所不同，通常电阻率的变化范围在10-3Ψ·cm至102Ψ·cm之间。导电混凝土的导电相具有不同的电学性能，其电阻率也会有所不同。导电混凝土的各项性能之间发生作用，其导电性能就会发生变化。导电混凝土自身就具备电学性能，包括其规格、特征导电，都会对混凝土的性能产生不同程度的影响更会影响导电混凝土的性能参数。
1.3导电混凝土具有良好的电阻率稳定性
电阻率稳定性是导电混凝土的基本性能，这决定于导电材料素具备的性能。电阻率的稳定性主要体现为，会随着应用环境的变化而产生变化。导电混凝土长时间使用，随着环境温湿度的变化，电阻率会保持稳定。对导电混凝土通电，随着通电的时间发生变化、通电的次数不同、电压的不同，就必然会影响到电阻的变化。要保持电阻率的稳定，才能够确保导电效能的有效控制。
2、不同的导电混凝土电热层布置对融雪化冰产生不同的影响效果
导电混凝土电热层的布置有所不同，对混凝土路面的性能会产生不同的影响。在电热层的设置上采用导电混凝土覆层的方法，就是要在道面的表层设置导电混凝土，下面铺上普通混凝土结构层，还要在两者之间设置绝热层，可以有效地避免热量传导到普通混凝土结构层。当导电混凝土被通电之后就会有热量产生，道面上的冰雪就会将这些热量吸收，使得能源消耗量降低，融雪化冰的效率有所提高。
有关专家对此做过实验，对导电混凝土覆层与普通混凝土结构层之间有隔热层和物隔热层的融冰化雪效果进行对比研究。实验结果表明，当电能的输入功率为每平方米400瓦至每平方米1000瓦的时候，在导电混凝土覆层与普通混凝土结构层之间没有隔热层和有隔热层的融冰化学效果进行比较，所消耗的时间比为1.2：1。如果在较低的电力价格的情况下，隔热层的制作需要消耗较高的成本，就无需对隔热层的设置予以考虑了。虽然会有大量的电能消耗，但是，隔热层的成本节省了。当发热功率比较稳定的情况下，混凝土层如果比较厚，就能够将吸收的热量进行存储，难以获得良好的融雪化冰效果。所以，导电混凝土层太厚不是理想的选择。导电混凝土层的厚度介于40毫米至50毫米之间，可以获得良好的融雪化冰效果。
3、结语
综上所述，机场跑道路面以混凝土路面为主，在对路面进行融冰化雪的过程中，采用导电混凝土取缔传统的机械方法，可以提高融冰化雪的工作效率，且不会污染环境。融冰化雪的方法是采用化学方法对路面进行养护，对于处理狭长带状地方机场飞行区混凝土道面是非常有效的。在具体的操作中，要对机场飞行区道导电混凝土性能进行分析，以切实地解决飞行区道面融冰化雪的问题。